JP3342204B2 - 燃料電池用水素製造装置の燃焼装置 - Google Patents
燃料電池用水素製造装置の燃焼装置Info
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Description
応器を経て抽出した水素を、燃料電池に供給し電気を得
るための燃料電池用水素製造装置の燃焼装置に関するも
のである。
は、メタノール、天然ガス等の炭化水素から触媒の作用
と水蒸気の作用で水素を取り出しているが、その反応は
吸熱反応であるため反応器の加熱が必要となる。この加
熱は、反応開始状態になるまでは炭化水素系の燃料（天
然ガス）で行い、反応開始温度まで昇温したら反応器に
別途炭化水素系の燃料（天然ガス）及び水蒸気を導入し
て改質反応により炭化水素物から水素を取り出し、この
水素を燃料電池に供給して発電を行う。燃料電池に供給
した約２０％は水素リッチの未反応ガスとなるため、こ
れを上記反応器に送って加熱用燃料として利用する。但
し、初期加熱用燃料とした炭化水素系燃料（天然ガス）
が１００００〜１２０００Ｋｃａｌ／立方メートルと高
カロリーであるのに対し、水素を多量に含んだ上記未反
応ガスは１９００〜２５００Ｋｃａｌ／立方メートルと
低カロリーである。
水素製造装置の一例を示し、装置の概要を説明すると、
反応器１は燃焼装置２に連通する中央の燃焼室３の周囲
に触媒層４が燃焼室３より折り返す煙道５を介在して配
設されていて、触媒層４の上方から別途水素製造用の天
然ガス（炭化水素系の燃料）ａを導入して発生させた反
応ガス（水素リッチガス）ｂは、触媒層４の下端から上
昇流路６ａを経て反応ガス流出部６から燃料電池７に導
き、燃料電池７からの未反応ガスは低カロリーガス供給
路８を通って上記燃焼装置２に戻し加熱用燃料として利
用する。煙道５は下端で折り返され上昇流路５ａを経て
燃焼ガス排出部９に通じている。尚、図中、１０は初期
加熱用燃料である高カロリーガスの供給路、１１は燃焼
用空気を送る送風機である。
箱体１２内の上部に、夫々屈曲型混合部１３ａ，１４ａ
を有するブンゼン型の複数個のバーナ１３，１４を配設
している。その箱体１２の側部には高カロリーガス供給
路１０と直結された高カロリーガス用小口径ノズル１５
および低カロリーガス供給路８と繋がるガス室１８を介
し連結された低カロリーガス用大口径ノズル１６が同心
状に配設された一体型ノズルからなる燃料噴出部１７を
上記屈曲型混合部１３ａ，１４ａの開口端部１９に臨ま
せている。送風機１１から箱体１２内に送り込まれた空
気は、上記屈曲型混合部１３ａ，１４ａの開口端部１９
とガス室１８およびノズル１５，１６側面との間の隙間
によって形成される１次空気ｄの流路と、屈曲型混合部
１３ａ，１４ａの側面を通ってバ−ナ１３，１４で燃焼
する火炎の外側に至る２次空気ｃの流路とに分かれる。
成では、低カロリーガスが噴出するノズル部近傍で１次
空気と混ざることになるが、低カロリーガスの燃焼速度
は天然ガスの燃焼速度に比して４倍位早いから、１次空
気の風量と低カロリーガス量とのバランスが変化すると
逆火したり、バーナヘッドで火炎を形成しないでノズル
先端で炎を形成したりして、バーナ本体を損傷させる虞
があった。
させずに拡散燃焼させ、高カロリーガスは１次空気と予
混合して燃焼させるために夫々を独立した構成とする
と、逆火の防止は可能でも、夫々が個々に独立している
ため複雑で大きな構造となる嫌いがあった。
比較的簡単且つ小形でも、高カロリーガスの予混合燃焼
と低カロリーガスの拡散燃焼を確実に達成することがで
きる燃料電池用水素製造装置の燃焼装置を提供すること
にある。
素製造装置を加熱するバーナと、バーナに低カロリーガ
スを供給し、低カロリーガス燃料供給系路と低カロリー
用ノズルを備える低カロリーガス供給手段と、バーナに
高カロリーガスを供給し、高カロリーガス燃料供給系路
と高カロリー用ノズルを備える高カロリーガス供給手段
と、バーナに空気を供給する空気供給手段とを有し、各
供給手段は、各燃料供給系路へのガス供給量を個々に制
御できる構成とした燃料電池用水素製造装置の燃焼装置
において、低カロリーガス燃料供給系路には制御弁を備
えた流通口を設け、制御弁が開口状態のときには、前記
低カロリーガスの前記低カロリーガス燃料供給系路への
供給を停止すると共に、前記低カロリーガス燃料供給系
路に前記空気を導入することにより、前記高カロリーガ
スと前記空気とを前記バーナの上流で混合させ、前記制
御弁が閉口状態のときには、前記低カロリーガスを前記
低カロリーガス燃料供給系路へ供給すると共に、前記低
カロリーガス燃料供給系路への空気の流入を防ぐことを
特徴とする。
供給を絶ち且つ制御弁を開放することによって、１次空
気は低カロリーガスのガス室を経て低カロリーガス用ノ
ズルから噴出し、１次空気と高カロリーガスとの予混合
気となせるから、バーナでの燃焼は火炎の短いものとな
る。
スの供給を絶ち且つ制御弁を閉じることによって、１次
空気が混合されない低カロリーガスのみをバーナに送れ
るから、バーナでの燃焼は逆火の虞のない拡散燃焼とな
る。
て説明する。
３ａ，１４ａを有するブンゼン型の複数個のバーナ１
３，１４を配設し、その箱体１２の側部には高カロリー
ガス供給路１０と直結された高カロリーガス用小口径ノ
ズル１５および低カロリーガス供給路８と繋がるガス室
１８を介し連結された低カロリーガス用大口径ノズル１
６が同心状に配設された一体型ノズルからなる燃料噴出
部１７を上記屈曲型混合部１３ａ，１４ａの開口端部１
９に臨ませている点では、図３と同じである。
の構成の点にある。すなわち、図１では、上記ガス室１
８に制御弁（図示の例では電磁弁）２０によって開閉さ
れる開口２１を設けていて、この制御弁２０は、開閉制
御手段（図示するを省略）によって、低カロリーガス供
給路８からの低カロリーガスのみが供給され、高カロリ
ーガス供給路１０からの高カロリーガスの供給を断つと
きに、制御弁閉の状態となし、また、高カロリーガス供
給路１０からの高カロリーガスのみが供給され、低カロ
リーガス供給路８からの低カロリーガスの供給を断つと
きに、制御弁開の状態となすように制御される。
には制御弁２０が閉じているから、低カロリーガス供給
路８より送られてきた低カロリーガスに１次空気は混入
しない。従ってバーナ１４に送られるガスは低カロリー
ガスのみであるから、バーナ１４では逆火の虞のない拡
散燃焼となる。また、高カロリーガスのみの供給時には
制御弁２０が開いているから、上記したガス室１８は高
カロリーガス用１次空気の通路の役を果たし、これによ
って１次空気と高カロリーガスの予混合気をバーナ１３
に送るから、バーナ１３では短い火炎で燃焼する。
空気の流通路のうち、屈曲型混合部１３ａ，１４ａの側
面を通ってバ−ナ１３，１４で燃焼する火炎の外側に至
る２次空気ｃの流路は、図３と変わるところがない。い
ずれのガス燃料の場合も２次空気ｃによって完全燃焼が
可能である。
スの燃焼時には１次空気を混入させなくして、バーナに
て形成される火炎を逆火する虞のない拡散火炎となし、
高カロリーガスの燃焼時には１次空気とよく混合させ
て、その予混合気をバーナに送るから、火炎の長さが短
い青火にて燃焼させることができる。しかも、上記の２
態様の使い分けを達成するのに、装置は簡単且つ比較的
小さな構造で済む。
置の実施例を示す断面図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料電池用水素製造装置を加熱するバー
ナと、該バーナに低カロリーガスを供給し、低カロリー
ガス燃料供給系路と低カロリー用ノズルを備える低カロ
リーガス供給手段と、前記バーナに高カロリーガスを供
給し、高カロリーガス燃料供給系路と高カロリー用ノズ
ルを備える高カロリーガス供給手段と、前記バーナに空
気を供給する空気供給手段とを有し、前記各供給手段
は、前記各燃料供給系路へのガス供給量を個々に制御で
きる構成とした燃料電池用水素製造装置の燃焼装置にお
いて、 前記 低カロリーガス燃料供給系路には制御弁を備えた流
通口を設け、前記制御弁が開口状態のときには、前記低カロリーガス
の前記低カロリーガス燃料供給系路への供給を停止する
と共に、前記低カロリーガス燃料供給系路に前記空気を
導入することにより、前記高カロリーガスと前記空気と
を前記バーナの上流で混合させ、 前記制御弁が閉口状態のときには、前記低カロリーガス
を前記低カロリーガス燃料供給系路へ供給すると共に、
前記低カロリーガス燃料供給系路への空気の流入を防ぐ
ことを特徴とする燃料電池用水素製造装置の燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29536294A JP3342204B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 燃料電池用水素製造装置の燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29536294A JP3342204B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 燃料電池用水素製造装置の燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08152115A JPH08152115A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3342204B2 true JP3342204B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=17819645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29536294A Expired - Lifetime JP3342204B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 燃料電池用水素製造装置の燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342204B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100986598B1 (ko) * | 2002-06-28 | 2010-10-11 | 산요덴키가부시키가이샤 | 연소 장치 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP29536294A patent/JP3342204B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08152115A (ja) | 1996-06-11 |
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