JP2010008014A - 電磁ポンプシステム及び改質装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度及び／又は圧力の変動があっても適正流量を送出することができる電磁ポンプシステム及びこの電磁ポンプシステムを備える改質装置を提供すること。
【解決手段】電磁ポンプシステム１は、基準温度の液体石油製品ｋを基準圧力で吐出したときに基準流量が送出される電磁ポンプ１０と、液体石油製品ｋの温度を検出する温度検出器１７と、液体石油製品ｋの圧力を検出する圧力検出器１８と、基準流量を送出させるために、温度検出器１７での検出温度を数式「Ｘ＝ａＺ＋ｂ−（ｃＺ＋ｄ）×（Ｔ−ｅ）−（ｆＺ^２＋ｇＺ＋ｈ）×（Ｐ−ｉ）」のＴに代入し、圧力検出器１８での検出圧力を上記数式のＰに代入し、基準流量をＸに代入して得られるＺを、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数とするように調節する制御装置１９とを備える。改質装置は、電磁ポンプシステム１と液体石油製品ｋから水素に富む改質ガスを生成する改質器とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は電磁ポンプシステム及び改質装置に関し、特に圧力の変動があっても適正流量を送出することができる電磁ポンプシステム、及びこの電磁ポンプシステムを備える改質装置に関する。

電動機を備えずに、交流電源を半波整流した電圧を印加して電磁吸引力とばねの付勢力により可動されるプランジャの往復動によって液体を送出する電磁ポンプは、プランジャの単位時間あたりの往復回数を制御しやすく、比較的送出流量を適切に制御しやすいポンプである。一般に、電動機を備えるポンプと同様に、電磁ポンプも温度変化により供給流量が変化してしまう温度特性がある。このような事情の下、補正テーブルを備えると共に電磁ポンプへ温度センサを設け、温度センサで検出される温度信号により制御部から出力する電磁ポンプのプランジャを動かす電磁吸引力の制御信号の補正を行う技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２８５２０号公報（段落００１８−００３３等）

しかしながら、上述の電磁ポンプでは、送出された液体燃料の圧力が変動した場合には、適切な流量を送出できなくなるおそれがある。

本発明は上述の課題に鑑み、温度及び／又は圧力の変動があっても適正流量を送出することができる電磁ポンプシステム、及びこの電磁ポンプシステムを備える改質装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る電磁ポンプシステムは、例えば図１に示すように、プランジャ１２を作動させて基準温度の液体石油製品ｋを基準圧力で吐出したときに基準流量が送出される電磁ポンプ１０と；電磁ポンプ１０に供給される液体石油製品ｋの温度を検出する温度検出器１７と；電磁ポンプ１０から送出された液体石油製品ｋの圧力を検出する圧力検出器１８と；基準流量を送出させるために、温度検出器１７で検出された検出温度を下記数式のＴ（摂氏）に代入し、圧力検出器１８で検出された検出圧力を下記数式のＰ（ｋＰａ（ゲージ圧））に代入し、基準流量をＸ（ｇ／ｍｉｎ）に代入して得られるＺをプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数とするように、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数を調節する制御装置１９とを備える。
Ｘ＝ａＺ＋ｂ−（ｃＺ＋ｄ）×（Ｔ−ｅ）−（ｆＺ^２＋ｇＺ＋ｈ）×（Ｐ−ｉ）
上記式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉは定数である。

このように構成すると、温度変化があった場合に加えて圧力変化があった場合にも、適切な流量の液体石油製品を送出することができる。

また、本発明の第２の態様に係る改質装置は、例えば図３に示すように、上記本発明の第１の態様に係る電磁ポンプシステム１と；電磁ポンプ１０（例えば図１参照）から送出された液体石油製品ｋを導入し、改質して、水素に富む改質ガスｇを生成する改質器２０とを備える。

このように構成すると、一般に適切な流量を供給することが困難なほど少ない流量の液体石油製品が供給される大きさの改質器に適切な流量の液体石油製品を送出することができるので、理論的に算出される改質用の水や空気を供給することと併せて、改質器で生成される改質ガスの量及び組成を安定させることができる。

本発明によれば、温度変化があった場合に加えて圧力変化があった場合にも、適切な流量の液体石油製品を送出することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る電磁ポンプシステム１を説明する。図１は、電磁ポンプシステム１の概略構成図である。電磁ポンプシステム１は、液体石油製品としての灯油ｋ（０．８ｇ／ｍＬ）を送出する電磁ポンプ１０と、温度検出器１７と、圧力検出器１８と、制御装置１９とを備えている。

電磁ポンプ１０は、シリンダ１１と、シリンダ１１に嵌挿されたプランジャ１２と、シリンダ１１の外側に配設された電磁コイル１３と、シリンダ１１内でプランジャ１２を付勢する付勢手段としてのばね１４とを有している。シリンダ１１は、軸方向の一方の端部に灯油ｋを導入する導入口１１ａが、他方の端部に灯油ｋを導出する導出口１１ｂがそれぞれ形成されている。シリンダ１１の内部には、導出口１１ｂとプランジャ１２との間に仕切１１ｓが設けられている。仕切１１ｓには灯油ｋを通す連通孔１１ｃが形成されている。仕切１１ｓと導出口１１ｂとの間には、吐出弁１５が配設されている。吐出弁１５はばね１６によって連通孔１１ｃ側に付勢されている。プランジャ１２は、ばね１４によって連通孔１１ｃ側に付勢されている。プランジャ１２は、電磁コイル１３に通電するとその電磁力により導入口１１ａ側に引き寄せられ、電磁コイル１３への通電が解除されるとばね１４によって連通孔１１ｃ側に付勢されるように、シリンダ１１の軸方向に往復移動するように構成されている。吐出弁１５は、プランジャ１２が連通孔１１ｃ側に動いたときに連通孔１１ｃから吐出される灯油ｋに押されて導出口１１ｂ側に移動し、プランジャ１２が導入口１１ａ側に動いたときにばね１６によって連通孔１１ｃ側に付勢されるように、シリンダ１１の軸方向に往復移動するように構成されている。電磁コイル１３は、制御装置１９により通電の有無が制御されるように構成されている。電磁ポンプ１０は、プランジャ１２が往復移動するように作動されることにより、プランジャ１２の往復移動１回あたり所定量の灯油ｋが導出口１１ｂから送出され、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数を制御することで、基準温度の灯油ｋを基準圧力で吐出したときに基準流量が送出されるように構成されている。

本実施の形態の電磁ポンプ１０は、プランジャ１２の往復移動１回あたりに送出される灯油ｋの所定量が、約０．０１７ｍＬ（（７ｍＬ／ｍｉｎ）／６０ｓ／７Ｈｚ）程度の比較的小型のポンプとなっている。小型のポンプでは、一般に目標吐出流量が小さくなるため、目標吐出流量に対して誤差が生じると、吐出流量に対する誤差の割合が大きくなる傾向にあるので、特に誤差を小さくすることが好ましい。吐出流量の誤差は、灯油ｋの温度及び／又は吐出圧力の変動により生じ得る。電磁ポンプシステム１は、上述のように温度検出器１７及び圧力検出器１８を有しており、吐出流量の誤差の発生の原因となり得る温度変化及び圧力変化を検出できるように構成されている。なお、電磁ポンプ１０には、シリンダ１１の導入口１１ａに灯油ｋの流路としての吸込管４１が、導出口１１ｂに灯油ｋの流路としての吐出管４２が、それぞれ接続されている。

温度検出器１７は、電磁ポンプ１０に導入される灯油ｋの温度を検出することができるように導入口１１ａ近傍の吸込管４１に設けられていると共に、検出した温度を信号として制御装置１９に送信することができるように信号ケーブルを介して制御装置１９に電気的に接続されている。導入口１１ａの近傍とは、検出された温度が実質的に電磁ポンプ１０内に導入された灯油ｋの温度に等しいと見ることができる程度の近さである。温度検出器１７は、導入口１１ａに取り付けられていてもよい。

圧力検出器１８は、電磁ポンプ１０から吐出された灯油ｋの圧力を検出することができるように吐出管４２に設けられていると共に、検出した圧力を信号として制御装置１９に送信することができるように信号ケーブルを介して制御装置１９に電気的に接続されている。圧力検出器１８は、導出口１１ｂに取り付けられていてもよい。

制御装置１９は、電磁ポンプシステム１の動作を制御する。制御装置１９は、電磁ポンプ１０に信号を送信して電磁コイル１３への通電の有無、ひいてはプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数を制御することができるように構成されている。また、制御装置１９は、電磁ポンプ１０に導入される灯油ｋの温度に関する信号を温度検出器１７から受信し、電磁ポンプ１０から吐出された灯油ｋの圧力に関する信号を圧力検出器１８から受信して、検出された温度及び／又は圧力が基準温度及び基準圧力からずれていても基準流量の灯油ｋを吐出するようにプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数を補正するように構成されている。この補正について、本発明の発明者は以下の知見を得た。

図２は、電磁ポンプ１０（日本コントロール工業株式会社製、定格吐出流量７ｍＬ／ｍｉｎ（７Ｈｚ時）（公表値））における、灯油ｋの吐出流量と温度と吐出圧力と電磁ポンプ１０のプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数との関係を示すグラフである。図中の線図Ｒａ２０は、灯油ｋの吐出圧力が２０ｋＰａ（ゲージ圧）の状態において、温度が０℃のときに吐出流量が４．７８ｇ／ｍｉｎとなるプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数で電磁ポンプ１０を作動させ、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数を変えない場合の、灯油ｋの温度と吐出流量との関係を示すものである。線図Ｒａ３０は、灯油ｋの吐出圧力が３０ｋＰａ（ゲージ圧）の状態において、線図Ｒａ２０と同じプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数で電磁ポンプ１０を作動させ、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数を変えない場合の、灯油ｋの温度と吐出流量との関係を示すものである。同様に、線図Ｒａ４０、Ｒａ５０、Ｒａ６０は、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数は線図Ｒａ２０と同じであり、灯油ｋの吐出圧力がゲージ圧でそれぞれ４０ｋＰａ、５０ｋＰａ、６０ｋＰａにおける灯油ｋの温度と吐出流量との関係を示すものである。なお、図２の吐出流量は質量を実測しているため質量流量としている。

図２中の符号Ｒｂで示した線図群は、灯油ｋの吐出圧力が２０ｋＰａ（ゲージ圧）の状態において温度が０℃のときに吐出流量が３．８０ｇ／ｍｉｎとなる（最上位の線図）プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数で電磁ポンプ１０を作動させ、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数を変えない場合の、灯油ｋの温度と吐出流量と吐出圧力との関係を示すものであり、吐出圧力が２０ｋＰａ（ゲージ圧）の場合を示す最上位の線図以後、下方に向かって灯油ｋの吐出圧力がゲージ圧でそれぞれ３０ｋＰａ、４０ｋＰａ、５０ｋＰａ、６０ｋＰａにおける灯油ｋの温度と吐出流量との関係を示すものである。同様に、符号Ｒｃで示した線図群は、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数が、灯油ｋの吐出圧力が２０ｋＰａ（ゲージ圧）の状態において、温度が０℃のときに吐出流量が２．８６ｇ／ｍｉｎとなる場合の回数のものであり、上方から順に灯油ｋの吐出圧力がゲージ圧でそれぞれ２０ｋＰａ、３０ｋＰａ、４０ｋＰａ、５０ｋＰａ、６０ｋＰａにおける灯油ｋの温度と吐出流量との関係を示すものである。符号Ｒｄで示した線図群、符号Ｒｅで示した線図群も、同じ要領で、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数と、灯油ｋの温度と、吐出流量と、吐出圧力との関係を示すものである。なお、符号Ｒｄで示した線図群のプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数は、灯油ｋの吐出圧力が２０ｋＰａ（ゲージ圧）の状態において、温度が０℃のときに吐出流量が１．９０ｇ／ｍｉｎとなる場合のものである。符号Ｒｅで示した線図群のプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数は、灯油ｋの吐出圧力が２０ｋＰａ（ゲージ圧）の状態において、温度が０℃のときに吐出流量が０．９５ｇ／ｍｉｎとなる場合のものである。

図２に示す関係に基づいて、本発明者は、灯油ｋの温度及び／又は吐出圧力の変化に対して以下の式（図２に示す関係を一般化するものとして導出した数式）による補正を行うことで適切な流量（目標吐出流量）を送出できることを見い出した。
Ｘ＝ａＺ＋ｂ−（ｃＺ＋ｄ）×（Ｔ−ｅ）−（ｆＺ^２＋ｇＺ＋ｈ）×（Ｐ−ｉ）
ここで、Ｔは温度検出器１７で検出された温度（℃）、Ｐは圧力検出器１８で検出された圧力（ｋＰａ（ゲージ圧））、Ｘは基準流量（目標吐出流量）（ｇ／ｍｉｎ）、Ｚはプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉは電磁ポンプ１０の大きさ（定格吐出流量）や本実施の形態では灯油ｋとしている液体石油製品の種類等によって決定される定数である。なお、上記の数式による補正を行うことで適正となる流量は、典型的には、定格出力が約１ｋｗ程度の燃料電池の燃料極（アノード）に供給する改質ガス（水素含有ガス）を生成するための改質器に供給する改質原料の流量が挙げられる。上記の数式は、少なくともプランジャ１２の往復移動１回あたりに送出される灯油ｋの所定量が０．０１〜０．１０ｍＬの電磁ポンプに適用可能である。上記の数式は、制御装置１９に記憶されている。制御装置１９は、温度検出器１７で検出された温度を上記数式のＴに代入し、圧力検出器１８で検出された圧力を上記数式のＰに代入して、外部から要求される基準流量（目標吐出流量）の灯油ｋを送出するようなプランジャ１２の単位時間あたりの往復回数を上記数式から求め、算出された単位時間あたりの往復回数となるように電磁ポンプ１０に信号を送信してプランジャ１２を制御するように構成されている。

制御装置１９は、初期設定として、電磁ポンプシステム１が構築されて電磁ポンプ１０の固有値及び取り扱う液体石油製品が決定した際に、上記数式の定数ａ〜ｉが以下のようにして定められる。上記数式の定数ａ〜ｉを設定する際は、電磁ポンプシステム１の試運転を行い、温度検出器１７で検出された温度Ｔ（℃）、圧力検出器１８で検出された圧力Ｐ（ｋＰａ（ゲージ圧））、吐出流量Ｘ（ｇ／ｍｉｎ）、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数の実測を行い、取得した値を上記数式に代入する。温度Ｔ、圧力Ｐ、吐出流量Ｘ、プランジャ１２の単位時間あたりの往復回数Ｚの少なくとも２つが異なるようにして、合計９つ（上記数式の定数の数）の条件で実測値を取得し、それぞれ上記数式に代入する。そして、得られた９つの式の連立方程式を解き、定数ａ〜ｉを得る。得られた定数ａ〜ｉを上記数式に代入するように制御装置１９を設定することで、その後の電磁ポンプシステム１の運転において、灯油ｋの温度及び／又は吐出圧力の変動に対する補正が行われて適切な流量の灯油ｋが電磁ポンプシステム１から送出される。

次に図３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る改質装置２について説明する。図３は、改質装置２の概略構成図である。改質装置２は、上記で説明した電磁ポンプシステム１と、灯油ｋを導入して水素に富む改質ガスｇを生成する改質器２０と、改質装置２の運転を制御する制御装置５０とを備えている。水素に富む改質ガスｇとは、水素を主成分とするガスであり、典型的には、水素を４０体積％以上、典型的には７０〜８０体積％程度含んだ、例えば燃料電池に供給するガスである。改質ガスｇ中の水素濃度は８０体積％以上でもよく、例えば燃料電池に供給したときに酸化剤ガス中の酸素との電気化学的反応により発電可能な濃度に生成される。

改質器２０は、改質部２１と、変成部２２と、選択酸化部２３と、加熱部２５とを有している。改質部２１は、灯油ｋと改質用水ｓとを導入し、気化した灯油ｋの水蒸気改質反応により、灯油ｋを準改質ガスｒ１に改質する。準改質ガスｒ１には、典型的には、水素が７０体積％程度含まれており、一酸化炭素が１０体積％程度含まれている。改質部２１には改質触媒２１ｃが充填されており、水蒸気改質反応を促進させるように構成されている。改質触媒２１ｃは、典型的には、ニッケル系改質触媒やルテニウム系改質触媒が用いられる。また、改質部２１で生成された準改質ガスｒ１が変成部２２に送られるように、改質部２１は、改質触媒２１ｃより下流側で変成部２２と接続されている。以下の説明において「接続され」とは、流路等を介して接続される場合も含む。また、改質触媒２１ｃより上流側の改質部２１には、灯油ｋを導入するための吐出管４２が接続されている。灯油ｋは、電磁ポンプシステム１により改質部２１内に供給されるようになっている。改質部２１内の吐出管４２には、灯油ｋを気化する気化器（不図示）が設けられている。気化器（不図示）より下流の吐出管４２には、改質用水ｓを改質部２１に導く改質用水管２６が接続されている。改質用水管２６は、直接改質部２１に接続されていてもよい。

変成部２２は、改質部２１から準改質ガスｒ１を導入し、準改質ガスｒ１に含まれる一酸化炭素を、同じく準改質ガスｒ１に含まれる水分と変成反応させて、二酸化炭素と水素とを生成することにより準改質ガスｒ１から一酸化炭素濃度が低減した変成ガスｒ２を生成する。変成反応は発熱反応である。変成部２２には、変成触媒２２ｃが充填されており、変成反応を促進させるように構成されている。変成触媒２２ｃは、典型的には、鉄−クロム系変成触媒、銅−亜鉛系変成触媒、白金系変成触媒等が用いられる。変成部２２で生成される変成ガスｒ２は、一酸化炭素濃度が５０００〜１００００ｐｐｍ程度に低減されている。変成部２２は、変成部２２で生成された変成ガスｒ２が選択酸化部２３に送られるように、変成触媒２２ｃより下流側で選択酸化部２３と接続されている。

選択酸化部２３は、変成部２２から変成ガスｒ２を導入し、系外から空気ａ（以下「選択酸化空気ａ」という。）を導入することにより酸素を導入して、変成ガスｒ２中に残存した一酸化炭素と導入した酸素との選択酸化反応により、変成ガスｒ２からさらに一酸化炭素濃度が低減した改質ガスｇを生成する。選択酸化反応は発熱反応である。選択酸化部２３には、選択酸化触媒２３ｃが充填されている。選択酸化触媒２３ｃは、典型的には、白金系選択酸化触媒、ルテニウム系選択酸化触媒、白金−ルテニウム系選択酸化触媒等が用いられる。選択酸化触媒２３ｃより上流側の選択酸化部２３には、選択酸化空気ａを導入するための選択酸化空気管２８が接続されている。選択酸化空気管２８には選択酸化部２３へ選択酸化空気ａを圧送する空気ブロワ２９が配設されている。空気ブロワ２９は、典型的には、インバータにより回転数（ｒｐｍ）を変更することができて送風量を無段階で可変にできるように構成されている。選択酸化部２３で生成される改質ガスｇは、例えば、水素を４０％以上、典型的には７５％程度含むガスである。改質ガスｇ中の一酸化炭素濃度は、およそ１０ｐｐｍ以下程度である。選択酸化触媒２３ｃより下流側の選択酸化部２３には、改質ガスｇを導出する改質ガス導出管４５が接続されている。

改質用水管２６は、変成部２２及び選択酸化部２３に隣接すると共に、改質部２１にも隣接して配設されている。変成部２２及び選択酸化部２３に隣接するとは、変成部２２及び選択酸化部２３における反応で発生した熱を、改質用水管２６内を流れる改質用水ｓが受熱する程度に近いことである。このときの受熱量は、液体の改質用水ｓが改質部２１に流入する前に気体になる程度であることが好ましい。また、改質用水管２６は、改質部２１からも受熱できるように配設されている。改質用水管２６を流れる改質用水ｓが改質部２１に流入する前に気化するのに十分な熱を受けられない場合は加熱部２５から受熱できるように加熱部２５内あるいは加熱部２５近傍にも改質用水管２６が配設されるようにするとよい。改質用水管２６には、改質用水ｓを圧送する改質用水ポンプ２７が配設されている。改質用水ポンプ２７は、典型的には、インバータにより回転数（ｒｐｍ）を変更することができて吐出流量を無段階で可変にできるように構成されている。

加熱部２５は、典型的には、バーナー２５ｂを有しており、燃焼用燃料（不図示）と、燃焼用空気（不図示）とを導入し、燃焼用燃料を燃焼させて改質熱を発生する。加熱部２５は、改質に利用する熱を改質部２１に与えることができる程度に改質部２１の近くに配設されており、好ましくは改質部２１をその中央に空間が形成されるように竹輪状に形成した上で中央の空間内に配設されるようにすると、効果的に改質部２１に改質熱を伝えることができる。なお、加熱部２５は、燃焼による発熱以外に、例えば電気により改質熱を発生するように構成されていてもよい。

制御装置５０は、電磁ポンプシステム１の制御装置１９（図１参照）と信号ケーブルを介して電気的に接続されており、改質部２１に供給される灯油ｋの流量を調節することができるように構成されている。また、制御装置５０は、改質用水ポンプ２７と電気的に接続されており、改質部２１に供給される改質用水ｓの流量を調節することができるように構成されている。また、制御装置５０は、空気ブロワ２９と電気的に接続されており、選択酸化部２３に供給される選択酸化空気ａの流量を調節することができるように構成されている。なお、制御装置５０は、燃料電池（不図示）の出力を信号として受信し、燃料電池（不図示）における当該出力の発電に必要な改質ガスｇの流量を改質装置２で生成するために、該改質ガスｇの流量を生成するために必要な流量の灯油ｋ、改質用水ｓ、選択酸化空気ａを改質器２０に供給するように、電磁ポンプシステム１、改質用水ポンプ２７、空気ブロワ２９を調節してもよい。

上記のような構成の改質装置２では、制御装置５０が、外部（例えば燃料電池）から、所定の流量の改質ガスｇの供給を要求する信号を受けると、制御装置５０は、改質器２０における所定の流量の改質ガスｇの生成に必要な灯油ｋ、改質用水ｓ、選択酸化空気ａの流量を演算する。他方、制御装置５０は、加熱部２５を作動させて改質部２１を加熱する。準改質ガスｒを生成可能な程度に改質部２１が昇温したら、制御装置５０は、電磁ポンプシステム１に信号を送信して、算出された流量の灯油ｋを改質部２１に供給させる。改質部２１に灯油ｋが供給される際、制御装置５０は併せて改質用水ポンプ２７を作動させて改質用水ｓを改質部２１に供給させる。灯油ｋ及び改質用水ｓが改質部２１に導入されると、加熱部２５から改質熱を受熱して灯油ｋが水蒸気改質され、水素に富むが一酸化炭素を含む準改質ガスｒ１が生成される。準改質ガスｒ１は、例えば、水素が７０体積％程度、一酸化炭素が１０体積％程度、その他水蒸気等のガスが含まれている。

準改質ガスｒ１は、改質部２１から変成部２２に送られ、変成触媒２２ｃの作用により水蒸気との変成反応が行われて、変成ガスｒ２が生成される。変成ガスｒ２は、一酸化炭素濃度が５０００〜１００００ｐｐｍ程度にまで低減されている。変成部２２における変成反応は発熱反応であり、変成部２２で発生した熱は改質用水管２６内を流れる改質用水ｓの加熱に用いられる。変成ガスｒ２は、変成部２２から選択酸化部２３に送られる。同時に、制御装置５０は空気ブロワ２９を作動させて、選択酸化部２３には、選択酸化空気ａが導入される。選択酸化部２３では、導入された変成ガスｒ２中の一酸化炭素と選択酸化空気ａ中の酸素とが反応し（選択酸化反応）二酸化炭素が生成されることにより、変成ガスｒ２よりも一酸化炭素濃度が低減した改質ガスｇが生成される。選択酸化反応により生成された改質ガスｇは、一酸化炭素濃度が１０ｐｐｍ以下程度にまで低減されている。選択酸化部２３における選択酸化反応も発熱反応であり、選択酸化部２３で発生した熱は改質用水管２６内を流れる改質用水ｓの加熱に用いられる。生成された改質ガスｇは、改質ガス導出管４５に導出され、改質ガスｇが利用される場所に導かれる。

上記の改質装置２の作用において、電磁ポンプシステム１は、温度や吐出圧力に変動があっても改質器２０において改質ガスｇを生成するという目的に対して適切な流量の灯油ｋを改質器２０に供給することができるため、改質器２０において生成される改質ガスｇの量及び組成を安定させることができ、改質器２０の安定した運転を行うことができる。

以上の説明では、液体石油製品が灯油ｋであるとしたが、液体石油製品としてナフサ、ガソリン、軽油、重油（Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油）等の、炭素数が５〜２０のいずれかの炭化水素（典型的には鎖式炭化水素）を主成分とする液体の石油製品を用いてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る電磁ポンプシステムの概略構成図である。 電磁ポンプのプランジャの単位時間あたりの往復回数と送出する液体石油製品の温度と吐出圧力との関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係る改質装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 電磁ポンプシステム
２ 改質装置
１０ 電磁ポンプ
１２ プランジャ
１７ 温度検出器
１８ 圧力検出器
１９ 制御装置
２０ 改質器
ｇ 改質ガス
ｋ 灯油

Claims (2)

1. プランジャを作動させて基準温度の液体石油製品を基準圧力で吐出したときに基準流量が送出される電磁ポンプと；
   前記電磁ポンプに供給される前記液体石油製品の温度を検出する温度検出器と；
   前記電磁ポンプから送出された前記液体石油製品の圧力を検出する圧力検出器と；
   前記基準流量を送出させるために、前記温度検出器で検出された検出温度を下記数式のＴ（摂氏）に代入し、前記圧力検出器で検出された検出圧力を下記数式のＰ（ｋＰａ（ゲージ圧））に代入し、前記基準流量をＸ（ｇ／ｍｉｎ）に代入して得られるＺを前記プランジャの単位時間あたりの往復回数とするように、前記プランジャの単位時間あたりの往復回数を調節する制御装置とを備える；
   電磁ポンプシステム。
   Ｘ＝ａＺ＋ｂ−（ｃＺ＋ｄ）×（Ｔ−ｅ）−（ｆＺ^２＋ｇＺ＋ｈ）×（Ｐ−ｉ）
   ただしａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉは定数
2. 請求項１に記載の電磁ポンプシステムと；
   前記電磁ポンプから送出された前記液体石油製品を導入し、改質して、水素に富む改質ガスを生成する改質器とを備える；
   改質装置。

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