JP4604746B2 - 水素生成器 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態における水素生成器の全体構成図である。
36は、排気ダクト35の途中に設けたCOセンサで、排気ダクト35に臨まされた検知部分に排気ガス34の一部を取り込んで、成分を直接測定している。COセンサ36は、接触燃焼式のCOセンサで構成し、高温の排気ガス34中のCO濃度を測定して、その信号を制御器21に送る。制御器21では、信号の大きさにより火炎12から発生するCO量を換算して燃焼状態を評価し、CO量が所定の閾値超えて燃焼状態が不良と判定できた時に燃料ガス8の供給を停止し、加熱用バーナ5を停止させる指示を行うようにしている。COセンサ36は、検知部分の材質が酸化錫等で形成され、高温での使用が可能であり燃料電池システムが作動している間は、連続通電で作動している。また、COセンサ36は、排気ダクト35に装着するときにその先端の検知部分を排気ダクト35に挿入し、信号や電源の接続部分は、外部に露出し放熱を促進して温度上昇を防止している。また、接触燃焼式では、排気ガス34中のCOを検知部分で触媒燃焼させその温度上昇を電気抵抗に変換して電圧出力として取り出すようにしている。この電圧出力値が、COセンサ36の長期間の使用により、COセンサ36の検知部分に高沸点の有機物やゴミ等が付着すると、所定の電圧出力から変動することによりCO濃度がずれた値になりCOセンサ36が正確な検知を行えなくなる。また、COセンサ36は、温度依存性があり、周囲の温度によりその閾値のばらつき範囲が変化するので、COセンサ36の検知部分の周囲温度が一定の時に温度補正を行うようにしている。
また、燃料ガス8を周囲方向に噴出するディストリビュータ9と、このディストリビュータ9を囲むように周囲から中央方向に空気11を噴出する空気噴出部10を設けたことにより、燃料ガス8と空気11の混合を促進し、火炎12を短炎化し、水素生成器1の小型化を行うことができる。
図1は、本発明の第2の実施の形態における水素生成器1を示す断面図である。
図1本発明の第3の実施の形態における水素生成器1を示す断面図である。
ゼロ点補正を行うことで、より検知データの精度を向上することができる。
図1は、本発明の第4の実施の形態における水素生成器1を示す断面図である。
図2は、本発明の第5の実施の形態における水素生成器1を示す断面図である。
図1は、本発明の第6の実施の形態における水素生成器1を示す断面図である。
図1は、本発明の第7の実施の形態における水素生成器1を示す断面図である。
図1は、本発明の第8の実施の形態における水素生成器1を示す全体構成図である。
図3は、本発明の第9の実施の形態における水素生成器1を示す全体構成図である。
3 改質触媒層
5 加熱用バーナ
21 制御器
36 COセンサ
37 改質触媒層温度検知部
39 燃料電池システム
Claims (9)
- 炭化水素系原料の改質反応により水素を含む改質ガスを生成する水素生成器と、この水素生成器の加熱用バーナと、この加熱用バーナの排気ガス中のCO濃度検知を行うCOセンサと、このCOセンサのゼロ点補正を前記加熱用バーナの燃焼停止後のポストパージ中または前記ポストパージ終了後に行うように指示する制御器と、を備えた水素生成器。
- 前記制御器は、前記水素生成器の改質触媒層の改質触媒層温度検知部が100度〜200度に低下した時に前記COセンサのゼロ点補正を行うように指示する請求項1に記載の水素生成器。
- 前記加熱用バーナに送風を行う送風手段を備え、前記制御器は、前記水素生成器の改質触媒層の改質触媒層温度検知部が100度〜200度に低下した時に、前記送風手段の送風量を低下させるか送風を停止させてから前記COセンサのゼロ点補正を行うように指示する請求項1または2に記載の水素生成器。
- 前記制御器は、前記ポストパージ中または前記ポストパージ終了後に前記COセンサで計測する出力値をそれ以後のゼロ点として採用する請求項1〜3のいずれか1項に記載の水素生成器。
- 前記制御器は、前記加熱用バーナ停止後から前記COセンサの周囲温度が低下するための時間が経過した後にゼロ点補正を行うように指示するためのタイマーを備えた請求項1〜4のいずれか1項に記載の水素生成器。
- 前記制御器は、ゼロ点補正を行う前に前記COセンサのヒートアップによるクリーニング動作を行うように指示する請求項1〜5のいずれか1項に記載の水素生成器。
- 前記制御器は、ゼロ点補正時に計測した前記COセンサの出力値が所定の正常な範囲を越えた時に前記COセンサの故障と判定する請求項1〜6のいずれか1項に記載の水素生成器。
- 前記制御器は、前記COセンサと前記加熱用バーナに設けられる炎検知手段とを併用して、前記加熱用バーナの燃焼状態を評価する請求項1〜7のいずれか1項に記載の水素生成器。
- 燃料電池システムに搭載するようにした請求項1〜8のいずれか1項に記載の水素生成器。
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