JP3309515B2 - 加圧型プレートリフォーマ - Google Patents
加圧型プレートリフォーマInfo
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- JP3309515B2 JP3309515B2 JP21528093A JP21528093A JP3309515B2 JP 3309515 B2 JP3309515 B2 JP 3309515B2 JP 21528093 A JP21528093 A JP 21528093A JP 21528093 A JP21528093 A JP 21528093A JP 3309515 B2 JP3309515 B2 JP 3309515B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池発電システムに
おいて燃料電池のアノード（燃料極）側へ供給する燃料
ガスを製造する場合の如き供給燃料から生成ガスを製造
するのに用いる加圧型プレートリフォーマに関するもの
である。
おいて燃料電池のアノード（燃料極）側へ供給する燃料
ガスを製造する場合の如き供給燃料から生成ガスを製造
するのに用いる加圧型プレートリフォーマに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】触媒を反応させて供給燃料を生成ガスに
改質するリフォーマのうち、プレートリフォーマは、コ
ンパクトで且つ燃焼室全域で均一な燃焼を可能として効
果的に改質が行えるものとして従来より採用されてい
る。
改質するリフォーマのうち、プレートリフォーマは、コ
ンパクトで且つ燃焼室全域で均一な燃焼を可能として効
果的に改質が行えるものとして従来より採用されてい
る。
【０００３】図３は従来のプレートリフォーマのうち、
燃料分散型の一例を示すもので、改質用触媒１を充填し
たプレート型の改質室２に、燃焼用触媒３を充填したプ
レート型の燃焼室４を伝熱隔壁５を介して積層すると共
に、上記燃焼室４に、多数の分散孔を有する燃料分散板
６を介してプレート型の燃料分散室７を積層した構成と
してあり、燃焼室４に空気Ａを供給すると共に、燃料分
散室７に燃料Ｆを供給し、又、改質室２に天然ガスの如
き改質原料ガスＮＧを供給すると、燃料Ｆが燃料分散板
６の分散孔を通って燃焼室４に入り、ここで、空気Ａに
よって燃焼させられて燃焼室４全域で均一に燃焼が行わ
れ、更に、この燃焼室４での燃焼により生じた熱は伝熱
隔壁５を介して改質室２側に吸熱され、改質室２では吸
熱により改質原料ガスＮＧは改質室２内の改質用触媒１
によって反応させられる。この場合、上記改質原料ガス
ＮＧが天然ガス（ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ）の場合は、 ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 の反応が行われ、ＣＨ4 ＋Ｈ2 ＯをＨ2 とＣＯ2 に改質
することができるようにしてある（実開平１−５２５４
１号）。
燃料分散型の一例を示すもので、改質用触媒１を充填し
たプレート型の改質室２に、燃焼用触媒３を充填したプ
レート型の燃焼室４を伝熱隔壁５を介して積層すると共
に、上記燃焼室４に、多数の分散孔を有する燃料分散板
６を介してプレート型の燃料分散室７を積層した構成と
してあり、燃焼室４に空気Ａを供給すると共に、燃料分
散室７に燃料Ｆを供給し、又、改質室２に天然ガスの如
き改質原料ガスＮＧを供給すると、燃料Ｆが燃料分散板
６の分散孔を通って燃焼室４に入り、ここで、空気Ａに
よって燃焼させられて燃焼室４全域で均一に燃焼が行わ
れ、更に、この燃焼室４での燃焼により生じた熱は伝熱
隔壁５を介して改質室２側に吸熱され、改質室２では吸
熱により改質原料ガスＮＧは改質室２内の改質用触媒１
によって反応させられる。この場合、上記改質原料ガス
ＮＧが天然ガス（ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ）の場合は、 ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 の反応が行われ、ＣＨ4 ＋Ｈ2 ＯをＨ2 とＣＯ2 に改質
することができるようにしてある（実開平１−５２５４
１号）。
【０００４】上記プレートリフォーマは、燃料分散室７
に供給された燃料Ｆが燃料分散板６の分散孔を通り分散
されて燃焼室４に入り、燃焼室４で分散燃焼が行われる
ようにしてあることから、燃焼室４では均一な温度分布
を得ることができて、改質室２での吸熱反応を効率よく
行わせることができ、この際、燃料分散板６の分散孔の
分布や孔径を適宜選択することにより温度分布をコント
ロールすることができると共に燃焼温度を調節すること
ができるものである。
に供給された燃料Ｆが燃料分散板６の分散孔を通り分散
されて燃焼室４に入り、燃焼室４で分散燃焼が行われる
ようにしてあることから、燃焼室４では均一な温度分布
を得ることができて、改質室２での吸熱反応を効率よく
行わせることができ、この際、燃料分散板６の分散孔の
分布や孔径を適宜選択することにより温度分布をコント
ロールすることができると共に燃焼温度を調節すること
ができるものである。
【０００５】上記の如き構成されるプレートリフォーマ
において、加圧型のプレートリフォーマを製作する場
合、改質室２、燃焼室４等の各室が平板構造のため、耐
圧の信頼性が得られないことから、圧力容器内に入れな
ければならない。プレートリフォーマを圧力容器内に入
れて加圧型を製作する場合は、上記プレートリフォーマ
を１ユニットとして複数段積層して容器内に収納したも
のとなる。
において、加圧型のプレートリフォーマを製作する場
合、改質室２、燃焼室４等の各室が平板構造のため、耐
圧の信頼性が得られないことから、圧力容器内に入れな
ければならない。プレートリフォーマを圧力容器内に入
れて加圧型を製作する場合は、上記プレートリフォーマ
を１ユニットとして複数段積層して容器内に収納したも
のとなる。
【０００６】しかしながら、上記プレートリフォーマを
圧力容器内に入れて加圧型とする場合は、リフォーマ内
と容器内の差圧制御が必要であると共に、圧力容器が円
筒容器であるときに角型のプレートリフォーマを円筒容
器内に収める場合は、デッドスペースが大きくなりすぎ
て、プレートリフォーマのコンパクト性という特徴がな
くなってしまうという問題がある。
圧力容器内に入れて加圧型とする場合は、リフォーマ内
と容器内の差圧制御が必要であると共に、圧力容器が円
筒容器であるときに角型のプレートリフォーマを円筒容
器内に収める場合は、デッドスペースが大きくなりすぎ
て、プレートリフォーマのコンパクト性という特徴がな
くなってしまうという問題がある。
【０００７】そのため、従来では、図４に示す如く、改
質室、燃焼室、燃料分散室からなるプレートリフォーマ
を１ユニットとして積層したものの一側面に、各ユニッ
トごとに改質原料ガス、空気、燃料をそれぞれ別個に供
給するためのヘッダー８、９、１０を設けると共に、他
側面に、改質ガス、燃焼排ガスを排出させるためのヘッ
ダー１１、１２を設け、更に、周辺部においてユニット
間の分散室を全周にわたり溶接線１３に沿い溶接して気
密性が保たれるようにしている。
質室、燃焼室、燃料分散室からなるプレートリフォーマ
を１ユニットとして積層したものの一側面に、各ユニッ
トごとに改質原料ガス、空気、燃料をそれぞれ別個に供
給するためのヘッダー８、９、１０を設けると共に、他
側面に、改質ガス、燃焼排ガスを排出させるためのヘッ
ダー１１、１２を設け、更に、周辺部においてユニット
間の分散室を全周にわたり溶接線１３に沿い溶接して気
密性が保たれるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図４に示す
如き従来の加圧型プレートリフォーマでは、各ユニット
間の分散室を全周にわたり溶接線１３に沿い溶接する必
要があるので、製作に多くの手数を要していたそこで、
本発明は、ユニット間の分散室を全周にわたり溶接する
ことなく製作できる加圧型プレートリフォーマを提供し
ようとするものである。
如き従来の加圧型プレートリフォーマでは、各ユニット
間の分散室を全周にわたり溶接線１３に沿い溶接する必
要があるので、製作に多くの手数を要していたそこで、
本発明は、ユニット間の分散室を全周にわたり溶接する
ことなく製作できる加圧型プレートリフォーマを提供し
ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、改質原料ガスを改質ガスとするプレート
型の改質室に、伝熱隔壁を挟んでプレート型の燃焼室を
配置し、該燃焼室に、燃料又は空気の分散板を挟んでプ
レート型の燃料又は空気の分散室を配置したプレートリ
フォーマユニットを、所要段数積層し、上記各段の改質
室へ改質原料ガスを供給するヘッダーと、燃焼室に空気
又は燃料を供給するヘッダーと、分散室に燃料又は空気
を供給するヘッダーと、上記改質室からの改質ガスを排
出させるヘッダーと、燃焼室から燃焼排ガスを排出させ
るヘッダーとを、側壁に取り付け、且つ上記各ヘッダー
を除く全周面に厚さの厚いカバー板を取り付けて耐圧型
とした構成とする。
決するために、改質原料ガスを改質ガスとするプレート
型の改質室に、伝熱隔壁を挟んでプレート型の燃焼室を
配置し、該燃焼室に、燃料又は空気の分散板を挟んでプ
レート型の燃料又は空気の分散室を配置したプレートリ
フォーマユニットを、所要段数積層し、上記各段の改質
室へ改質原料ガスを供給するヘッダーと、燃焼室に空気
又は燃料を供給するヘッダーと、分散室に燃料又は空気
を供給するヘッダーと、上記改質室からの改質ガスを排
出させるヘッダーと、燃焼室から燃焼排ガスを排出させ
るヘッダーとを、側壁に取り付け、且つ上記各ヘッダー
を除く全周面に厚さの厚いカバー板を取り付けて耐圧型
とした構成とする。
【００１０】
【作用】プレートリフォーマのプレート同士の周辺をカ
バー板で塞ぐことによって、リフォーマ自体を耐圧型の
角型容器とするので、ユニット同士を全周にわたって溶
接する必要がない。そのため、各ユニットの分散室側壁
を取り除くことも可能になり、溶接工程だけでなく材料
も減らすことができる。
バー板で塞ぐことによって、リフォーマ自体を耐圧型の
角型容器とするので、ユニット同士を全周にわたって溶
接する必要がない。そのため、各ユニットの分散室側壁
を取り除くことも可能になり、溶接工程だけでなく材料
も減らすことができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１２】図１及び図２は本発明の一実施例を示すも
ので、燃料を燃焼室中に分散させるようにした燃料分散
型で且つ改質ガスと燃焼排ガスを並行流となるようにし
たものについて示す。
ので、燃料を燃焼室中に分散させるようにした燃料分散
型で且つ改質ガスと燃焼排ガスを並行流となるようにし
たものについて示す。
【００１３】一端側より改質原料ガスＮＧを導入して他
端側より改質ガスＲＧを排出させるようにしてある改質
室２を挟んでその上下両面に、空気Ａを導入して燃料を
燃焼し燃焼排ガスＧを排出させるようにしてある燃焼室
４を、伝熱隔壁５を挟んで配置し、各燃焼室４に燃料分
散板６を挟んで燃料分散室７を配置し、燃料分散室７に
供給される燃料Ｆを燃焼室４に入れて燃焼させるように
してあるプレートリフォーマを１ユニットとし、各ユニ
ットを複数段積層して、一側面に、各段の改質室２へ改
質原料ガスＮＧを供給するヘッダー８と、燃焼室４に空
気Ａを供給するヘッダー９と、燃料分散室７に燃料Ｆを
供給するヘッダー１０とを取り付けると共に、反対側面
に、各段の改質室２から改質ガスＲＧを排出するヘッダ
ー１１と、燃焼室４から燃焼排ガスＧを排出するヘッダ
ー１２とを取り付ける。更に、上記積層したプレートリ
フォーマユニット群の一側面の各ヘッダー８，９，１０
が位置していないところ及び反対側面のヘッダー１１，
１２が位置していないところを含む側面全域と上下両面
に厚板としたカバー板１４を取り付けて耐圧型とする。
端側より改質ガスＲＧを排出させるようにしてある改質
室２を挟んでその上下両面に、空気Ａを導入して燃料を
燃焼し燃焼排ガスＧを排出させるようにしてある燃焼室
４を、伝熱隔壁５を挟んで配置し、各燃焼室４に燃料分
散板６を挟んで燃料分散室７を配置し、燃料分散室７に
供給される燃料Ｆを燃焼室４に入れて燃焼させるように
してあるプレートリフォーマを１ユニットとし、各ユニ
ットを複数段積層して、一側面に、各段の改質室２へ改
質原料ガスＮＧを供給するヘッダー８と、燃焼室４に空
気Ａを供給するヘッダー９と、燃料分散室７に燃料Ｆを
供給するヘッダー１０とを取り付けると共に、反対側面
に、各段の改質室２から改質ガスＲＧを排出するヘッダ
ー１１と、燃焼室４から燃焼排ガスＧを排出するヘッダ
ー１２とを取り付ける。更に、上記積層したプレートリ
フォーマユニット群の一側面の各ヘッダー８，９，１０
が位置していないところ及び反対側面のヘッダー１１，
１２が位置していないところを含む側面全域と上下両面
に厚板としたカバー板１４を取り付けて耐圧型とする。
【００１４】全面に厚いカバー板１４を取り付けて加圧
型とすると、図４に示す場合と同様に円筒状加圧容器内
に設置した場合におけるデッドスペースの問題、差圧制
御の必要性の問題を解消できる上に、図４に示す場合に
行っているユニット同士の溶接を省略することができ
て、簡易に且つ耐圧の信頼性のある加圧型プレートリフ
ォーマとすることができることになる。
型とすると、図４に示す場合と同様に円筒状加圧容器内
に設置した場合におけるデッドスペースの問題、差圧制
御の必要性の問題を解消できる上に、図４に示す場合に
行っているユニット同士の溶接を省略することができ
て、簡易に且つ耐圧の信頼性のある加圧型プレートリフ
ォーマとすることができることになる。
【００１５】なお、上記実施例では、燃料分散型のプレ
ートリフォーマを加圧型としたものについて示したが、
ヘッダー９を燃料を供給するためのものとすると共に、
ヘッダー１０を空気供給用とすることによって空気を燃
焼室に分散させる、いわゆる、空気分散型としてもよ
く、又、改質ガスを排出するヘッダー１１と燃焼排ガス
を排出するヘッダー１２を同じ側面に設けて改質ガスと
燃焼排ガスとが並行流となる場合を示したが、上記ヘッ
ダー１１と１２を反対側に置いて両ガスが対向流となる
ようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
ートリフォーマを加圧型としたものについて示したが、
ヘッダー９を燃料を供給するためのものとすると共に、
ヘッダー１０を空気供給用とすることによって空気を燃
焼室に分散させる、いわゆる、空気分散型としてもよ
く、又、改質ガスを排出するヘッダー１１と燃焼排ガス
を排出するヘッダー１２を同じ側面に設けて改質ガスと
燃焼排ガスとが並行流となる場合を示したが、上記ヘッ
ダー１１と１２を反対側に置いて両ガスが対向流となる
ようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の加圧型プレー
トリフォーマによれば、プレート型の改質室に伝熱隔壁
を挟んでプレート型の燃焼室を配置し、該燃焼室に燃料
又は空気の分散板を挟んで燃料又は空気の分散室を配置
し、燃焼室に供給される空気又は燃料に対し分散室から
燃焼室へ燃料又は空気を分散させて燃焼させ、燃焼によ
り生じた熱を改質室に伝熱させて改質原料ガスを改質ガ
スに改質するようにしてあるプレートリフォーマを１ユ
ニットとして複数段に積層し、側面に各ユニットの改質
室、燃焼室、分散室へ各々通じるヘッダーを取り付け、
これらの各ヘッダーを避けた全面に厚いカバー板を取り
付けて閉塞し、耐圧型とした構成としてあるので、円筒
状の容器内に設置して加圧型とする場合に必要とされる
リフォーマと容器内の差圧制御を省略できると共に、ユ
ニット同士を全周にわたって溶接することも省略するこ
とができ、又、分散室の側壁も取り除くことができて材
料も減らすことができる。
トリフォーマによれば、プレート型の改質室に伝熱隔壁
を挟んでプレート型の燃焼室を配置し、該燃焼室に燃料
又は空気の分散板を挟んで燃料又は空気の分散室を配置
し、燃焼室に供給される空気又は燃料に対し分散室から
燃焼室へ燃料又は空気を分散させて燃焼させ、燃焼によ
り生じた熱を改質室に伝熱させて改質原料ガスを改質ガ
スに改質するようにしてあるプレートリフォーマを１ユ
ニットとして複数段に積層し、側面に各ユニットの改質
室、燃焼室、分散室へ各々通じるヘッダーを取り付け、
これらの各ヘッダーを避けた全面に厚いカバー板を取り
付けて閉塞し、耐圧型とした構成としてあるので、円筒
状の容器内に設置して加圧型とする場合に必要とされる
リフォーマと容器内の差圧制御を省略できると共に、ユ
ニット同士を全周にわたって溶接することも省略するこ
とができ、又、分散室の側壁も取り除くことができて材
料も減らすことができる。
【図１】本発明の加圧型プレートリフォーマの一実施例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】本発明の加圧型プレートリフォーマの概略断面
図である。
図である。
【図３】プレートリフォーマの一例を示す概要図であ
る。
る。
【図４】従来の加圧型プレートリフォーマの一例を示す
斜視図である。
斜視図である。
２ 改質室 ４ 燃焼室 ５ 伝熱隔壁 ６ 燃料分散板 ７ 燃料分散室 ８，９，１０，１１，１２ ヘッダー １４ カバー板 ＮＧ 改質原料ガス Ａ 空気 Ｆ 燃料 ＲＧ 改質ガス Ｇ 燃焼排ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千々岩 栄 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (56)参考文献 特開 平５−105405（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−43201（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286204（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 12/00 B01J 19/00 - 19/34
Claims (1)
- 【請求項１】 改質原料ガスを改質ガスに改質するプレ
ート型の改質室に、伝熱隔壁を挟んでプレート型の燃焼
室を配置し、該燃焼室に、燃料又は空気の分散板を挟ん
でプレート型の燃料又は空気の分散室を配置したプレー
トリフォーマユニットを複数段積層し、各ユニットごと
の改質室に改質原料ガスを供給するヘッダーと、改質さ
れたガスを排出するヘッダーと、燃焼室に空気又は燃料
を供給するヘッダーと、燃焼排ガスを排出するヘッダー
と、分散室へ燃料又は空気を供給するヘッダーを、側面
に取り付け、更に、上記各ヘッダーを除く全面にカバー
板を取り付けて囲ってなることを特徴とする加圧型プレ
ートリフォーマ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21528093A JP3309515B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 加圧型プレートリフォーマ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21528093A JP3309515B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 加圧型プレートリフォーマ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0747263A JPH0747263A (ja) | 1995-02-21 |
| JP3309515B2 true JP3309515B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=16669707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21528093A Expired - Fee Related JP3309515B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 加圧型プレートリフォーマ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3309515B2 (ja) |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP21528093A patent/JP3309515B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0747263A (ja) | 1995-02-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |