JP4258554B2 - 改質装置の封止方法 - Google Patents
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Description
図1(a)は、本発明に係る改質装置3を用いた発電システム1の基本構成を示したブロック図であり、図1(b)は、発電システム1の内部構造を示した概略斜視図である。図1に示す通り、発電システム1は、燃料容器2と、燃料容器2に対して着脱自在である発電モジュール6と、を備える。
CH3OH+H2O→3H2+CO2 …(1)
マイクロリアクタ10で生成された水素ガス及び二酸化炭素ガスは、燃料電池4に供給される。なお、マイクロリアクタ10の詳細については後述する。
3H2→6H++6e- …(2)
一方、電気化学反応式(3)に示すように、空気極に酸素ガスが供給されると、イオン導電膜を通過した水素イオンと、酸素ガスと、電子とが反応して、水が生成される。
6H++3/2O2+6e-→3H2O …(3)
燃料電池4で以上のような電気化学反応が起こることによって、電気エネルギーが生成される。
まず、制御部9が電源部8にオン信号を出力すると、電源部8から気化器5、水素改質器11、水性シフト反応器12、選択酸化反応器13の各発熱抵抗体27に電力が供給され、これら発熱抵抗体27が発熱する。温度測定部40は、気化器5、水素改質器11、水性シフト反応器12、選択酸化反応器13のそれぞれの配線41,42を通じて得た温度情報を制御部9にフィードバックし、制御部9は、気化器5、水素改質器11、水性シフト反応器12、選択酸化反応器13がそれぞれの適温となるように電源部8に制御信号を出力する。温度情報は、発熱抵抗体27に印加する電圧及び発熱抵抗体27に流れる電流を含むが、電源部8が定電圧であれば電流のみでも良いし、電源部8が定電流であれば電圧のみでも良い。
第二の実施の形態における燃料電池システムは、上記第一の実施の形態における発電システム1と略同一の構成を具備するものであり、改質装置の一部の構成が異なっている。従って、第二の実施の形態における発電システムにおいては、改質装置についてのみ説明する。図5は、第二の実施の形態に係る改質装置70を示す概略断面図である。なお、図5に示す改質装置70において、上記第一の実施の形態で説明した部材と同様の部材には、図2と同様の符号を付しその部材の詳細な説明を省略する。
例えば、流体移動部20で熱処理して反応させる混合気がメタノールと水蒸気であったが、メタノール以外のアルコール類と水蒸気の混合気であっても良いし、ガソリンと水の混合気であっても良い。但し、混合気の種類に応じて、改質触媒膜26の種類も変更するのが望ましい。
2 燃料容器(貯留手段)
3,70 改質装置
4 燃料電池(生成手段)
5 気化器
6 発電モジュール
7 蓄電部
8 電源部
9 制御部
10 マイクロリアクタ
19 燃料(被改質原料)
20 流体移動部
21 上基板(導電性基板)
22 下基板(絶縁性基板)
23 マイクロ流路
24 供給管
25 排出管
26 改質触媒膜
27 発熱抵抗体(発熱体)
40 温度測定部
60 真空容器(容器)
61 中空部
71 吸着成分担持体
Claims (11)
- チャンバー内に改質装置と入り口が開いた状態の真空容器とを配置させた後、空気吸引手段で前記チャンバー内を真空雰囲気にするとともに前記チャンバー内に設けられた加熱器で加熱してから、前記真空容器の入り口から前記改質装置を挿入して、前記真空容器の入り口を封止することを特徴とする改質装置の封止方法。
- 前記改質装置は、水素改質器、気化器、水性シフト反応器、選択酸化反応器のいずれかを含むことを特徴とする請求項1記載の改質装置の封止方法。
- 前記空気吸引手段で真空雰囲気にした後、前記加熱器で加熱することを特徴とする請求項1記載の改質装置の封止方法。
- 前記加熱器で加熱した後、前記空気吸引手段で真空雰囲気にすることを特徴とする請求項1記載の改質装置の封止方法。
- 前記空気吸引手段で真空雰囲気にすると同時に前記加熱器で加熱することを特徴とする請求項1記載の改質装置の封止方法。
- チャンバー内に、発熱抵抗体を備えた改質装置と入り口が開いた状態の真空容器とを配置させた後、空気吸引手段で前記チャンバー内を真空雰囲気にするとともに前記発熱抵抗体で加熱してから、前記真空容器の入り口から前記改質装置を挿入して、前記真空容器の入り口を封止することを特徴とする改質装置の封止方法。
- 前記改質装置は、水素改質器、気化器、水性シフト反応器、選択酸化反応器のいずれかを含むことを特徴とする請求項6記載の改質装置の封止方法。
- 前記空気吸引手段で真空雰囲気にした後、前記発熱抵抗体で加熱することを特徴とする請求項6記載の改質装置の封止方法。
- 前記発熱抵抗体で加熱した後、前記空気吸引手段で真空雰囲気にすることを特徴とする請求項6記載の改質装置の封止方法。
- 前記空気吸引手段で真空雰囲気にすると同時に前記発熱抵抗体で加熱することを特徴とする請求項6記載の改質装置の封止方法。
- 前記発熱抵抗体の発熱温度は、前記改質装置により被改質原料を気化する際或いは被改質原料を改質する際の前記発熱抵抗体の発熱温度よりも高いことを特徴とする請求項6記載の改質装置の封止方法。
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