JP4667068B2

JP4667068B2 - Hydrogen production equipment

Info

Publication number: JP4667068B2
Application number: JP2005043227A
Authority: JP
Inventors: 邦弘鵜飼; 晃前西; 豊吉田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: JP2006225212A

Description

本発明は、水素製造装置に関する。特に、水蒸気改質反応によって炭化水素を有する原料を水素リッチな水素リッチガスに改質する改質器を有する水素製造装置に関する。 The present invention relates to a hydrogen production apparatus. In particular, the present invention relates to a hydrogen production apparatus having a reformer that reforms a raw material having hydrocarbons into a hydrogen-rich hydrogen-rich gas by a steam reforming reaction.

一般に、水蒸気改質反応によって炭化水素を主成分とする原料を水素リッチな水素リッチガスに改質する改質器を有する水素製造装置（以下、「水素製造装置」と称する）は、水又は水蒸気が加えられた原料が触媒体が配置されている流路（以下「触媒領域」という）を流通し、かつ燃焼器による燃焼熱によって加熱されて、触媒領域内の原料が水蒸気改質反応を起こして水素リッチな水素リッチガスに改質されるように構成されている。そして、触媒領域が形成されている部材（以下、「改質器本体」という）が筒状であって、筒の端面側に装着された燃焼器によって加熱される水素製造装置が種々開示されている（特許文献１乃至特許文献４）。 In general, a hydrogen production apparatus (hereinafter referred to as “hydrogen production apparatus”) having a reformer that reforms a raw material mainly composed of hydrocarbons into a hydrogen-rich hydrogen-rich gas by a steam reforming reaction includes water or steam. The added raw material flows through a flow path (hereinafter referred to as “catalyst region”) in which the catalyst body is disposed and is heated by the combustion heat from the combustor, and the raw material in the catalyst region causes a steam reforming reaction. It is configured to be reformed to a hydrogen rich hydrogen rich gas. Various hydrogen production apparatuses are disclosed in which the member in which the catalyst region is formed (hereinafter referred to as “reformer body”) is cylindrical and is heated by a combustor mounted on the end face side of the cylinder. (Patent Documents 1 to 4).

また、このような水素製造装置では、触媒領域内の温度を水蒸気改質反応に適した温度に維持する必要がある。このため、水素製造装置には、触媒領域の温度を検出することができるように、触媒領域内あるいは触媒領域近傍に温度検出器が配設されている。例えば、特許文献５には、測定対象の隔壁に圧着された熱電対の感温部によって温度を検出する構造が開示されている。また、特許文献６には、燃焼器近傍の流路管の壁面の温度を流路管の外側から検出する温度検出器が提案されている。特許文献７には、燃焼ガスと触媒との間の隔壁の触媒側に熱電対からなる温度センサが配設される改質器が開示されている。特許文献８には、原料が流通する流路管の壁面に流路管の外側に複数個の温度検出素子を備える改質器が開示されている。
特開２００４−３２３３５３号公報特開２００３−３００７０３号公報特開２００３−２１２５１１号公報特開２００１−３４２００２号公報特開平９−２７８４０２号公報特開平１０−１３４８３８号公報特開２００２−２７４８０８号公報特開平１０−９５６０１号公報 In such a hydrogen production apparatus, it is necessary to maintain the temperature in the catalyst region at a temperature suitable for the steam reforming reaction. For this reason, the hydrogen production apparatus is provided with a temperature detector in or near the catalyst region so that the temperature of the catalyst region can be detected. For example, Patent Document 5 discloses a structure in which a temperature is detected by a thermosensitive portion of a thermocouple bonded to a measurement target partition wall. Patent Document 6 proposes a temperature detector that detects the temperature of the wall surface of the flow path tube near the combustor from the outside of the flow path tube. Patent Document 7 discloses a reformer in which a temperature sensor composed of a thermocouple is disposed on the catalyst side of a partition wall between a combustion gas and a catalyst. Patent Document 8 discloses a reformer provided with a plurality of temperature detection elements on the wall surface of a flow channel pipe through which a raw material flows.
JP 2004-323353 A JP 2003-300703 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-212511 JP 2001-342002 A JP-A-9-278402 Japanese Patent Laid-Open No. 10-134838 JP 2002-274808 A JP-A-10-95601

ところで、水素製造装置の燃焼器、温度検出器等の保守及び点検には、水素製造装置を解体する必要がある。特に、点火装置、可燃性流体ノズル、空気の噴気孔、燃焼検知装置等燃焼器の構成部材や温度検出器は煤、燃焼ガス、金属スケール等によって汚れが著しく、あるいは熱応力の繰り返しによって部材や温度検出器自体の劣化が著しく、保守及び点検の頻度が高いのが実情である。 By the way, for maintenance and inspection of the combustor and temperature detector of the hydrogen production apparatus, it is necessary to dismantle the hydrogen production apparatus. In particular, combustor components and temperature detectors such as ignition devices, flammable fluid nozzles, air blow holes, combustion detectors, etc., are markedly contaminated by soot, combustion gases, metal scales, etc. In fact, the temperature detector itself is significantly deteriorated, and the frequency of maintenance and inspection is high.

しかしながら、水素製造装置の構造は、上記特許文献１乃至特許文献８に示されるように、コスト低減、熱効率向上、制御性向上等専ら水素製造装置あるいは改質器の性能向上を目的としており、保守及び点検作業面からは水素製造装置の構造に改善の余地があった。特に、温度検出器の保守及び点検には、触媒領域あるいはその周囲の壁面に手あるいは工具等を届かせる必要がある。ところが、触媒領域あるいはその周囲の壁面は、現実的には狭い空間に面しており、あるいは水素製造装置内部の入り組んだ構造内に位置しているので、温度検出器の保守及び点検は、容易ではなかった。 However, as shown in Patent Document 1 to Patent Document 8 described above, the structure of the hydrogen production apparatus is intended to improve the performance of the hydrogen production apparatus or the reformer exclusively, such as cost reduction, thermal efficiency improvement, and controllability improvement. And from the inspection work, there was room for improvement in the structure of the hydrogen production system. In particular, for maintenance and inspection of the temperature detector, it is necessary to reach the catalyst area or its surrounding wall with a hand or a tool. However, the catalyst region or the surrounding wall faces a narrow space in reality, or is located in an intricate structure inside the hydrogen production apparatus, so that the temperature detector can be easily maintained and inspected. It wasn't.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、温度検出器及び燃焼器の保守及び点検が容易な水素製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hydrogen production apparatus in which maintenance and inspection of a temperature detector and a combustor are easy.

上記課題を解決するために、本発明の水素製造装置は、原料及び水が流通する原料流路、前記原料流路に接続されている触媒領域及び前記触媒領域に接続されて該触媒領域で生成された水素リッチガスが流通する水素リッチガス流路を有して構成されるガス流路が内部に形成された改質器本体、ならびに前記触媒領域に配置されて前記原料を改質する触媒体を有する改質器と、前記改質器本体と接合され、該改質器本体の前記触媒領域を加熱する燃焼器を有する加熱器本体、ならびに前記加熱器本体に取り付けられて前記改質器本体の前記触媒領域の温度を検出する温度検出器を有する加熱器と、を備え、前記改質器本体と前記加熱器本体とが離隔可能に構成され、前記触媒領域あるいは前記水素リッチガス流路の路壁に該触媒領域側あるいは水素リッチガス流路側に窪むように凹部が形成され、前記温度検出器は、前記改質器本体と前記加熱器本体との接合状態時には前記凹部に挿入されて位置するようにして、前記加熱器本体に取り付けられている。このように構成すると、燃焼器が配設されている加熱器本体が改質器本体から容易に分離されるので、燃焼器の保守及び点検を容易に行うことができる。また、温度検出器の保守及び点検を容易に行うここともできる。すなわち、温度検出器及び燃焼器の保守及び点検を容易に行うことができる。ここで、「水素リッチガス」とは、原料及び水の水蒸気改質反応によって生成されるガスをいい、水素が含まれているガスを言う。 In order to solve the above-mentioned problems, the hydrogen production apparatus of the present invention includes a raw material channel through which raw material and water flow, a catalyst region connected to the raw material channel, and a catalyst region connected to the catalyst region. A reformer main body formed with a gas flow path configured to have a hydrogen rich gas flow path through which the hydrogen-rich gas flows, and a catalyst body disposed in the catalyst region to reform the raw material A reformer, a heater body joined to the reformer body and having a combustor for heating the catalyst region of the reformer body, and the reformer body attached to the heater body and the reformer body A heater having a temperature detector for detecting the temperature of the catalyst region, the reformer main body and the heater main body are configured to be separable from each other, on the road wall of the catalyst region or the hydrogen-rich gas flow path The catalyst area side or A recess is formed so as to be recessed toward the hydrogen-rich gas flow path side, and the temperature detector is inserted into the recess when the reformer main body and the heater main body are joined to each other. It is attached . If comprised in this way, since the heater main body by which the combustor is arrange | positioned will be isolate | separated easily from a reformer main body, a maintenance and check of a combustor can be performed easily. Also, the temperature detector can be easily maintained and inspected here. That is, maintenance and inspection of the temperature detector and the combustor can be easily performed. Here, “hydrogen-rich gas” refers to a gas generated by a steam reforming reaction of raw materials and water, and refers to a gas containing hydrogen.

上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、前記温度検出器が、前記燃焼器と着脱可能に構成されている。 The temperature detector is configured to be detachable from the combustor from the viewpoint of obtaining the above-described effect of the present invention more reliably .

上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、前記水素製造装置は、前記改質器本体と前記加熱器本体との接合状態時に当接する接合面が前記改質器本体及び前記加熱器本体それぞれに形成され、少なくともいずれかの前記接合面にガスシール材が配設されているとよい。 From the viewpoint of more surely obtaining the effects of the present invention described above, the hydrogen production apparatus is configured such that the joining surfaces that contact when the reformer body and the heater body are joined are the reformer body and the heater body. It is preferable that a gas seal material is formed on each of the joint surfaces and formed on at least one of the joint surfaces .

前記水素製造装置は、前記温度検出器が棒状であって、前記加熱器本体の外面において気密的に取り付けられ、かつ前記加熱器本体の前記接合面に対し垂直な方向に抜き差しされて前記加熱器本体に着脱自在に構成されているとよい。このように構成すると、温度検出器のみを取り外して保守及び点検を行うことができる。 The hydrogen generating device, the a temperature detector rod-shaped, said heater hermetically attached at the outer surface of the body, and the heater is inserted into or removed from the Shi pair bonding surface vertical direction of the body above It is good to be configured to be detachable from the heater body . If comprised in this way, only a temperature detector can be removed and a maintenance and inspection can be performed.

前記水素製造装置は、前記温度検出器は前記凹部の内面に対し隙間を有するように配設されているとよい。このように構成すると、改質器本体と加熱器本体との接合時、あるいは改質器温度の変動時において温度検出器が凹部に強く圧迫されて損傷するおそれを抑制することができる。 In the hydrogen production apparatus, the temperature detector may be disposed so as to have a gap with respect to the inner surface of the recess . If comprised in this way, when joining a reformer main body and a heater main body, or at the time of the fluctuation | variation of a reformer temperature, a possibility that a temperature detector may be strongly pressed by a recessed part and damaged can be suppressed.

上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、前記水素製造装置は、前記改質器本体と前記加熱器本体との接合状態時には、前記触媒領域及び前記水素リッチガス流路の少なくとも一部の路壁において該路壁に区画されるようにして前記燃焼器の燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路が構成され、前記凹部は前記燃焼ガス流路に面して形成されているとよい。 From the viewpoint of obtaining the above-described effect of the present invention more reliably, the hydrogen production apparatus is configured to provide at least a part of the catalyst region and the hydrogen-rich gas flow path when the reformer body and the heater body are joined. A combustion gas flow path through which the combustion gas of the combustor flows is configured to be partitioned by the road wall on the road wall, and the recess may be formed facing the combustion gas flow path .

前記水素製造装置は、前記温度検出器が前記加熱器本体に取り付けられた状態で、前記改質器本体と前記加熱器本体とが離隔及び接合可能に構成されているとよい。このように構成すると、温度検出器を取り外す手間を要さずに加熱器本体を改質器本体から離隔させることができるので、温度検出器及び燃焼器の保守及び点検をより一層容易に行うことができる。 The hydrogen production apparatus may be configured such that the reformer body and the heater body can be separated and joined in a state where the temperature detector is attached to the heater body . If comprised in this way, since a heater main body can be separated from a reformer main body without the effort which removes a temperature detector, maintenance and inspection of a temperature detector and a combustor can be performed much more easily. Can do.

前記水素製造装置は、前記改質器本体と前記加熱器本体とが、離隔及び接合可能なように回動自在に連結されて構成されているとよい。このように構成すると、前記加熱器本体と前記改質器本体とが離隔されても、加熱器本体は、改質器本体に支持されるので、水素製造装置の保守及び点検時に加熱器本体の置き場所を確保する必要がなく、温度検出器及び燃焼器の保守及び点検をより一層容易に行うことができる。 The hydrogen production apparatus may be configured such that the reformer main body and the heater main body are rotatably connected so that they can be separated and joined . If comprised in this way, even if the said heater main body and the said reformer main body are spaced apart, since a heater main body is supported by the reformer main body, at the time of maintenance and inspection of a hydrogen production apparatus, There is no need to secure a place for placement, and maintenance and inspection of the temperature detector and the combustor can be performed more easily.

上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、前記水素製造装置は、前記燃焼器は前記燃焼器の燃焼を検知する燃焼検知装置と前記燃焼器に点火する点火装置とを有し、前記燃焼検知装置及び点火装置が前記加熱器本体に取り付けられた状態で、前記改質器本体と前記加熱器本体とが離隔及び接合可能に構成されているとよい。 From the viewpoint of obtaining the above-described effect of the present invention more reliably, the hydrogen production apparatus includes a combustion detection device that detects combustion of the combustor and an ignition device that ignites the combustor, The reformer main body and the heater main body may be configured to be able to be separated and joined in a state where the combustion detection device and the ignition device are attached to the heater main body .

上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、前記水素製造装置は、前記点火装置が棒状であって、前記加熱器本体の外面において気密的に取り付けられ、かつ前記加熱器本体の前記接合面に対し垂直な方向に抜き差しされて前記加熱器本体に着脱自在に構成されているとよい。このように構成すると、点火装置のみを取り外して保守及び点検を行うことができる。 From the viewpoint of obtaining the above-described effect of the present invention more reliably, in the hydrogen production apparatus, the ignition device has a rod shape, is airtightly attached to the outer surface of the heater body, and the joining of the heater body is performed. may be configured removably to said heater body is inserted and removed pair Shi the vertical direction to the surface. If comprised in this way, only an ignition device can be removed and a maintenance and inspection can be performed.

上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、前記水素製造装置は、前記燃焼器は可燃性流体が噴出するノズル孔を有する可燃性流体ノズルと可燃性流体と混合される空気が噴出する噴気孔とを有して構成され、前記可燃性流体ノズルは棒状の本体に前記ノズル孔を有して前記加熱器本体に取り付けられ、前記噴気孔は該可燃性流体ノズル周囲の前記加熱器本体の壁面に形成されて、前記点火装置が前記可燃性流体ノズルの本体先端に配設されているとよい。 From the viewpoint of obtaining the above-described effect of the present invention more reliably, in the hydrogen production apparatus, the combustor ejects air that is mixed with the combustible fluid nozzle and the combustible fluid nozzle having a nozzle hole through which the combustible fluid is ejected. The combustible fluid nozzle is attached to the heater body with the nozzle hole in a rod-shaped body, and the fusible hole is the heater body around the combustible fluid nozzle. Preferably, the ignition device is disposed at the tip of the main body of the combustible fluid nozzle .

上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、前記水素製造装置は、前記燃焼検知装置は燃焼領域のイオン電流を検知する電極を有し、該電極を前記燃焼器周囲に形成される燃焼領域に臨むように配置されているとよい。 From the viewpoint of obtaining the above-described effect of the present invention more reliably, the hydrogen production apparatus has an electrode for detecting an ionic current in a combustion region, and the combustion is formed around the combustor. It is good to arrange so as to face the area .

前記水素製造装置は、前記改質器本体と前記加熱器本体との接合状態時において前記燃焼器近傍の燃焼領域を覆うようにして配設された輻射筒を有し、前記輻射筒は前記加熱器本体に取り付けられているとよい。このように構成すると、加熱器本体で発生する燃焼熱は、その熱の分布が輻射筒によってより均等化されるので、改質器本体、特に触媒領域への加熱をより均等化することができる。 The hydrogen production apparatus has a radiation tube disposed so as to cover a combustion region in the vicinity of the combustor when the reformer body and the heater body are joined to each other. It is good to be attached to the container body . If comprised in this way, since the heat distribution generated in the heater body is more evenly distributed by the radiation cylinder, it is possible to further equalize the heating to the reformer body, particularly the catalyst region. .

前記水素製造装置は、前記改質器本体と前記加熱器本体との接合状態時において前記燃焼器近傍の燃焼領域を覆うようにして配設された輻射筒を有し、前記輻射筒は前記改質器本体に取り付けられているとよい。このように構成すると、加熱器本体で発生する燃焼熱は、その熱の分布が輻射筒によってより均等化されるので、改質器本体、特に触媒領域への加熱をより均等化することができる。また、温度検出器及び燃焼器の保守及び点検には、加熱器本体から輻射筒を取り外す手間を要さないので、温度検出器及び燃焼器の保守及び点検をより一層容易に行うことができる。 The hydrogen production apparatus has a radiation cylinder disposed so as to cover a combustion region in the vicinity of the combustor when the reformer body and the heater body are joined, and the radiation cylinder is the modified cylinder. It is good to be attached to the main body . If comprised in this way, since the heat distribution generated in the heater body is more evenly distributed by the radiation cylinder, it is possible to further equalize the heating to the reformer body, particularly the catalyst region. . Further, since maintenance and inspection of the temperature detector and the combustor do not require the trouble of removing the radiation tube from the heater body, maintenance and inspection of the temperature detector and the combustor can be performed more easily.

以上のように、本発明の水素製造装置は、温度検出器及び燃焼器の保守及び点検を容易に行うことができるという効果を奏する。 As described above, the hydrogen production apparatus of the present invention has an effect that maintenance and inspection of the temperature detector and the combustor can be easily performed.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第1実施形態の水素製造装置を模式的に示す上面図である。図１（ｂ）は、本発明の第1実施形態の水素製造装置を模式的に示す側面図である。図１（ｃ）は、本発明の第1実施形態の水素製造装置を模式的に示す底面図である。また、図２は、図１（ａ）のII−II線断面を模式的に示す断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1A is a top view schematically showing the hydrogen production apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG.1 (b) is a side view which shows typically the hydrogen production apparatus of 1st Embodiment of this invention. FIG.1 (c) is a bottom view which shows typically the hydrogen production apparatus of 1st Embodiment of this invention. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line II-II in FIG.

図１（ｂ）に示すように、水素製造装置１００は、改質器１０と加熱器１９とを有している。 As shown in FIG. 1B, the hydrogen production apparatus 100 has a reformer 10 and a heater 19.

図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、改質器１０は改質器本体１と、改質器本体１内の触媒領域５に配置されている触媒体とを有している。改質器１０の改質器本体１は、複数の筒壁が略同心となるように配置された多重筒構造を有する有蓋筒状である。そして、改質器本体１の内部空間には、各筒壁によって半径方向に区画され、軸方向に延びる複数のリング状の空間が形成されている。このリング状の空間は、炭化水素を主成分とする原料及び水が流通する原料流路３、原料流路３に接続されている触媒領域５及び触媒領域５に接続されて触媒領域５で生成された水素リッチガスが流通する水素リッチガス流路６を有して構成されるガス流路が形成されている。ここで、「水素リッチガス」とは、原料及び水の水蒸気改質反応によって生成されるガスをいい、水素が含まれているガスを言う。また、改質器本体１と加熱器本体２０との接合状態時には、触媒領域５及び水素リッチガス流路６の少なくとも一部の路壁１Ｈ、１Ｊにおいて該路壁１Ｈ、１Ｊに区画されるようにして燃焼器１９の燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路８が構成されている。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the reformer 10 includes a reformer body 1 and a catalyst body disposed in a catalyst region 5 in the reformer body 1. The reformer main body 1 of the reformer 10 has a covered cylinder shape having a multiple cylinder structure in which a plurality of cylinder walls are arranged so as to be substantially concentric. And in the internal space of the reformer main body 1, a plurality of ring-shaped spaces that are partitioned in the radial direction by the respective cylinder walls and extend in the axial direction are formed. This ring-shaped space is generated in the catalyst region 5 connected to the raw material flow path 3 through which the raw material mainly composed of hydrocarbons and water flow, the catalyst region 5 connected to the raw material flow channel 3, and the catalyst region 5. A gas flow path having a hydrogen rich gas flow path 6 through which the hydrogen-rich gas thus circulated is formed. Here, “hydrogen-rich gas” refers to a gas generated by a steam reforming reaction of raw materials and water, and refers to a gas containing hydrogen. Further, when the reformer body 1 and the heater body 20 are joined, at least a part of the road walls 1H and 1J of the catalyst region 5 and the hydrogen-rich gas flow path 6 are partitioned into the road walls 1H and 1J. Thus, a combustion gas passage 8 through which the combustion gas of the combustor 19 flows is configured.

また、図1（ｂ）及び（ｃ）に示すように、加熱器１９は、加熱器本体２０と、加熱器本体２０に取り付けられて改質器本体１の触媒領域５の温度を検出する温度検出器２５を有している。加熱器本体２０には、改質器本体１の触媒領域５を加熱可能に構成される燃焼器が設けられている。ここで、図２に示すように、燃焼器は、可燃性流体ノズル２２，点火装置２３の点火部２３Ａ、燃焼検知装置２４の検知部２４Ａ、及び空気が噴出する噴気孔２０Ｄを有して構成されている。ただし、その他の公知の燃焼器で構成されていてもよい。また、「触媒領域の温度を検出する」とは、温度検出器２５の検出結果と、その検出位置と触媒領域５内との間の伝熱性等に基づく相関関係とに基づいて、触媒領域５内の温度を推定して検出することを言う。したがて、温度検出器５は、触媒領域５を構成する壁面の温度、触媒領域５近傍の壁面の温度、あるいはこれら壁面近傍の温度のいずれかを検出することができるように配設されていればよい。 Further, as shown in FIGS. 1B and 1C, the heater 19 is a temperature that is attached to the heater body 20 and detects the temperature of the catalyst region 5 of the reformer body 1. It has a detector 25. The heater body 20 is provided with a combustor configured to heat the catalyst region 5 of the reformer body 1. Here, as shown in FIG. 2, the combustor includes a combustible fluid nozzle 22, an ignition unit 23 A of the ignition device 23, a detection unit 24 A of the combustion detection device 24, and an injection hole 20 D through which air is ejected. Has been. However, you may be comprised with the other well-known combustor. “Detecting the temperature of the catalyst region” means that the catalyst region 5 is detected based on the detection result of the temperature detector 25 and the correlation based on the heat transfer property between the detection position and the inside of the catalyst region 5. The temperature inside is estimated and detected. Therefore, the temperature detector 5 is arranged so as to detect any one of the temperature of the wall surface constituting the catalyst region 5, the temperature of the wall surface near the catalyst region 5, or the temperature near these wall surfaces. Just do it.

そして、水素製造装置１００は、改質器本体１の一方の無蓋端面、ここでは底部に形成されたフランジ部（接合面）１Ｐと、加熱器本体２０の周縁部（接合面）とが、気密的に接合されて構成されている。ここでは、図示しないが、改質器本体１と加熱器本体２０との接合面にはガスシール材が介在されて、ボルト５０及びナット５１によって接合面が押圧されて接合されている。これによって、改質器本体１と加熱器本体２０とは気密的に接合されるので、接合面からのガスの漏出を防止することができる。 In the hydrogen production apparatus 100, one non-covered end surface of the reformer body 1, here, a flange portion (joint surface) 1 P formed on the bottom, and a peripheral portion (joint surface) of the heater body 20 are hermetically sealed. Are joined together. Here, although not shown, a gas seal material is interposed on the joint surface between the reformer body 1 and the heater body 20, and the joint surface is pressed and joined by the bolt 50 and the nut 51. Thereby, since the reformer main body 1 and the heater main body 20 are airtightly joined, it is possible to prevent leakage of gas from the joining surface.

なお、ここでは、説明の便宜上、改質器本体１を上方として、加熱器本体２０が改質器本体１の下方に配置される構成に基づいて説明するが、改質器本体１と加熱器本体２０とを水平方向に設置してもよい。 Here, for the sake of convenience of explanation, the reformer main body 1 and the heater will be described based on a configuration in which the heater main body 20 is disposed below the reformer main body 1 with the reformer main body 1 positioned upward. You may install the main body 20 in a horizontal direction.

改質器本体１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、有蓋筒状の改質器本体１の上端を塞ぐ蓋板１Ｍに原料口２と、原料引き込み流路４と、水素リッチガス口７と、燃焼ガス口９とが形成されている。ここで、改質器本体１は円筒状であるが、多角筒状であってもよく、水素製造装置１００の配置スペース等具体的状況に応じて設計されればよい。 As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the reformer main body 1 has a raw material port 2 and a raw material drawing channel 4 in a cover plate 1M that closes the upper end of the covered cylindrical reformer main body 1. A hydrogen rich gas port 7 and a combustion gas port 9 are formed. Here, the reformer main body 1 has a cylindrical shape, but may have a polygonal cylindrical shape, and may be designed according to a specific situation such as an arrangement space of the hydrogen production apparatus 100.

そして、図２に示すように、改質器本体１の内部は、外周から中心に向かって、第１筒壁１Ａ、第２筒壁１Ｂ、第３筒壁１Ｅ、第４筒壁１Ｆ、第５筒壁１Ｇ、第６筒壁１Ｈ及びを有する多重筒構造である。そして、第２筒壁１Ｂと第３筒壁１Ｅとの間には中空筒状のガスシール材１Ｄが配置されている。 As shown in FIG. 2, the interior of the reformer body 1 extends from the outer periphery toward the center, the first cylindrical wall 1A, the second cylindrical wall 1B, the third cylindrical wall 1E, the fourth cylindrical wall 1F, This is a multiple cylinder structure having five cylinder walls 1G and a sixth cylinder wall 1H. A hollow cylindrical gas sealing material 1D is disposed between the second cylindrical wall 1B and the third cylindrical wall 1E.

第１筒壁１Ａは改質器本体１の側面を構成している。 The first cylindrical wall 1A constitutes the side surface of the reformer body 1.

第１筒壁１Ａと第２筒壁１Ｂとの間の空間は改質器本体１の底部において加熱器本体２０によって閉鎖され、第２筒壁１Ｂとガスシール材１Ｄとの間の空間と連通している。これによって原料流路３が構成される。 The space between the first cylinder wall 1A and the second cylinder wall 1B is closed by the heater body 20 at the bottom of the reformer body 1, and communicates with the space between the second cylinder wall 1B and the gas seal material 1D. is doing. Thereby, the raw material flow path 3 is configured.

また、第１筒壁１Ａ及び第２筒壁１Ｂの上端は蓋板１Ｍに接合していて、第１筒壁１Ａと第２筒壁１Ｂとの間に形成される空間に通ずる位置の蓋板１Ｍには、原料口２が形成されている。また、第２筒壁１Ｂとガスシール材１Ｄとの間に形成される空間に通ずる位置の蓋板１Ｍには、原料引き込み流路４が接続されている。これによって、原料口２から供給された原料及び水は、原料流路３を折り返すようにして流通し、原料引き込み流路４へと流通する。ここで、水は、原料中の炭素数の３倍程度のモル数となるようにして供給されている。原料流路３は加熱器本体２０における燃焼熱の余熱で加温されるので、原料は原料流路３において予熱される。ここで、原料には天然ガスを用いている。ただし、原料には、少なくとも炭素及び水素から構成される有機化合物を含む材料が用いられる。具体的には、メタン、エタン、プロパン等の炭化水素を主成分とする気体又は液体を用いてもよい。例えば、ＬＰＧ、ガソリン、ＧＴＬ（Gas To Liquid）である。また、原料には、水又は水分が加えられている。また、図示しないが、第１筒壁１Ａ及び第２筒壁１Ｂ間の原料流路３側に螺旋状のスペーサが配設されている。スペーサは第１筒壁１Ａあるいは第２筒壁１Ｂが螺旋状の凸部を有することによって構成することもできる。これによって、原料流路３を流通する原料の流れが、水素製造装置１００の周方向に旋回しながら軸方向に進む旋回流となるので、原料流路３内の原料の偏流を抑制することができる。つまり、改質器本体１の周囲の余熱を均一的に原料に吸熱させることができる。 Moreover, the upper end of 1st cylinder wall 1A and 2nd cylinder wall 1B is joined to the cover plate 1M, and the cover plate of the position connected to the space formed between 1A 1st cylinder wall and 2nd cylinder wall 1B A material port 2 is formed in 1M. In addition, a raw material drawing flow path 4 is connected to the cover plate 1M at a position leading to a space formed between the second cylindrical wall 1B and the gas seal material 1D. As a result, the raw material and water supplied from the raw material port 2 circulate so as to fold the raw material flow path 3 and flow to the raw material drawing flow path 4. Here, water is supplied in such a way that the number of moles is about three times the number of carbons in the raw material. Since the raw material flow path 3 is heated by the residual heat of the combustion heat in the heater body 20, the raw material is preheated in the raw material flow path 3. Here, natural gas is used as a raw material. However, a material containing an organic compound composed of at least carbon and hydrogen is used as the raw material. Specifically, a gas or a liquid mainly containing a hydrocarbon such as methane, ethane, or propane may be used. For example, LPG, gasoline, GTL (Gas To Liquid). Further, water or moisture is added to the raw material. Although not shown, a spiral spacer is disposed on the raw material flow path 3 side between the first cylindrical wall 1A and the second cylindrical wall 1B. The spacer can also be constituted by the first cylindrical wall 1A or the second cylindrical wall 1B having a spiral convex portion. As a result, the flow of the raw material flowing through the raw material flow path 3 becomes a swirl flow that moves in the axial direction while swirling in the circumferential direction of the hydrogen production apparatus 100, so that the drift of the raw material in the raw material flow path 3 is suppressed. it can. That is, the residual heat around the reformer body 1 can be uniformly absorbed by the raw material.

原料引き込み流路４は、改質器本体１上面の中心部において、第６筒壁１Ｈと第５筒壁１Ｇとの間に形成される空間（触媒領域５）に接続されている。ここで、第６筒壁１Ｈは上端部に蓋板を有する有蓋筒状となっている。第５筒壁１Ｇの上端は改質器本体１の蓋板１Ｍに接合されている。つまり、第６筒壁１Ｈと第５筒壁１Ｇとの間の空間（触媒領域５）は、第５筒壁１Ｇに囲われた筒状の空間内に有底筒状の第６筒壁１Ｈの上端部が突き出して配置されて構成されている。ここで、第６筒壁１Ｈと第５筒壁１Ｇとの間の空間（触媒領域５）には、触媒が担持された触媒体が配置されている。ここでは、ルテニウム触媒をアルミナ担体に担持して調製したものが触媒体として配置されている。また、図示しないが、第５筒壁１Ｇあるいは第６筒壁１Ｈの触媒領域５側に螺旋状のスペーサが配設されている。スペーサは第５筒壁１Ｇあるいは第６筒壁１Ｈが螺旋状の凸部を有することによって構成することもできる。これによって、触媒領域５を流通する原料あるいは水素リッチガスの流れが、水素製造装置１００の周方向に旋回しながら軸方向に進む旋回流となるので、触媒領域５内の原料あるいは水素リッチガスの偏流を抑制することができる。つまり、水蒸気改質反応の偏在を抑制することができる。 The raw material drawing channel 4 is connected to a space (catalyst region 5) formed between the sixth cylindrical wall 1H and the fifth cylindrical wall 1G at the center of the upper surface of the reformer body 1. Here, the 6th cylinder wall 1H becomes a covered cylinder shape which has a cover plate in an upper end part. The upper end of the fifth cylindrical wall 1G is joined to the lid plate 1M of the reformer body 1. That is, the space (catalyst region 5) between the sixth cylindrical wall 1H and the fifth cylindrical wall 1G is a bottomed cylindrical sixth cylindrical wall 1H in the cylindrical space surrounded by the fifth cylindrical wall 1G. The upper end part of this is projected and arranged. Here, in a space (catalyst region 5) between the sixth cylindrical wall 1H and the fifth cylindrical wall 1G, a catalyst body carrying a catalyst is disposed. Here, a catalyst prepared by supporting a ruthenium catalyst on an alumina carrier is arranged. Although not shown, a spiral spacer is disposed on the fifth cylindrical wall 1G or the sixth cylindrical wall 1H on the catalyst region 5 side. The spacer can also be configured by the fifth cylindrical wall 1G or the sixth cylindrical wall 1H having a spiral convex portion. As a result, the flow of the raw material or hydrogen-rich gas flowing through the catalyst region 5 becomes a swirling flow that moves in the axial direction while swirling in the circumferential direction of the hydrogen production apparatus 100. Can be suppressed. That is, uneven distribution of the steam reforming reaction can be suppressed.

そして、第６筒壁１Ｈは下端において、第４筒壁１Ｆの下端と閉止版１Ｊによって接合されており、第４筒壁１Ｆの上端は改質器本体１の蓋板１Ｍに接合されている。これによって、触媒領域５は、第５筒壁１Ｇの下端において第４筒壁１Ｆと第５筒壁１Ｇとの間の空間（水素リッチガス流路６）と連通している。また、水素リッチガス流路６に通ずる位置の蓋板１Ｍには、水素リッチガス口７が接続されている。これによって、原料引き込み流路４から触媒領域５へと流通してくる原料は、触媒領域５を流通する。また、図示しないが、第４筒壁１Ｆあるいは第５筒壁１Ｇの水素リッチガス流路６側に螺旋状のスペーサが配設されている。スペーサは第４筒壁１Ｆあるいは第５筒壁１Ｇが螺旋状の凸部を有することによって構成することもできる。これによって、水素リッチガス流路６を流通する水素リッチガスの流れが、水素製造装置１００の周方向に旋回しながら軸方向に進む旋回流となるので、水素リッチガス流路６内の水素リッチガスの偏流を抑制することができる。触媒領域５は、加熱器本体２０における燃焼熱によって加熱されるので、原料ガスが水蒸気改質反応によって水素リッチガスに改質される。水素リッチガスは、触媒領域５流通後、折り返すようにして水素リッチガス流路６を流通し、水素リッチガス口７へと流通する。なお、触媒領域５の温度は、例えば６５０〜７００℃程度、となるように可燃性流体の流量調整等によって加熱量が調整されている。これによって、触媒領域５に供給される原料の８５〜９５％程度が水蒸気改質反応によって水素リッチな水素リッチガスに改質される。 The sixth cylindrical wall 1H is joined at the lower end to the lower end of the fourth cylindrical wall 1F by the closing plate 1J, and the upper end of the fourth cylindrical wall 1F is joined to the lid plate 1M of the reformer body 1. . Thus, the catalyst region 5 communicates with the space (hydrogen-rich gas flow path 6) between the fourth cylinder wall 1F and the fifth cylinder wall 1G at the lower end of the fifth cylinder wall 1G. A hydrogen rich gas port 7 is connected to the lid plate 1 M at a position communicating with the hydrogen rich gas flow path 6. As a result, the raw material flowing from the raw material drawing channel 4 to the catalyst region 5 flows through the catalyst region 5. Although not shown, a spiral spacer is arranged on the hydrogen rich gas channel 6 side of the fourth cylinder wall 1F or the fifth cylinder wall 1G. The spacer can also be configured by the fourth cylindrical wall 1F or the fifth cylindrical wall 1G having a spiral convex portion. As a result, the flow of the hydrogen-rich gas flowing through the hydrogen-rich gas flow path 6 becomes a swirl flow that moves in the axial direction while swirling in the circumferential direction of the hydrogen production apparatus 100. Can be suppressed. Since the catalyst region 5 is heated by the combustion heat in the heater body 20, the raw material gas is reformed into a hydrogen rich gas by a steam reforming reaction. The hydrogen-rich gas flows through the hydrogen-rich gas flow path 6 so as to return after flowing through the catalyst region 5, and flows to the hydrogen-rich gas port 7. The heating amount is adjusted by adjusting the flow rate of the combustible fluid so that the temperature of the catalyst region 5 is, for example, about 650 to 700 ° C. As a result, about 85 to 95% of the raw material supplied to the catalyst region 5 is reformed into a hydrogen-rich hydrogen-rich gas by the steam reforming reaction.

また、閉止版１Ｊは第６筒壁１Ｈの下端と第４筒壁１Ｆの下端とを接合して水素リッチガス流路６の流路壁として機能するが、閉止板１Ｊの一部には温度検出器２５の先端が入り込めるように凹部１Ｋが形成されている。つまり、凹部１Ｋは、水素リッチガス流路６側に窪むように形成されている。この凹部１Ｋに温度検出器２５の感温部、つまり温度検出器２５の先端部を配置することによって、触媒領域５、あるいはその近傍の温度を検出することができる。また、温度検出器２５を水素リッチガスに曝露させずに配置することができるので、水素リッチガスによる温度検出器２５の腐食を防止することができる。ここで、温度検出器２５としては、熱電対が用いられている。温度検出器２５はステンレスからなるシース管で全体が被覆されて、シース管内の先端部に熱電対の感温部が構成されている。なお、温度検出器２５は凹部１Ｋの内面に対し隙間を有するように配設されているとよい。これによって、改質器本体１と加熱器本体２０との接合時、あるいは改質器の温度変動時において温度検出器２５が凹部１Ｋに強く圧迫されて損傷するおそれを抑制することができる。 The closed plate 1J functions as a channel wall of the hydrogen rich gas channel 6 by joining the lower end of the sixth cylindrical wall 1H and the lower end of the fourth cylindrical wall 1F. A recess 1K is formed so that the tip of the vessel 25 can enter. That is, the recess 1K is formed so as to be recessed toward the hydrogen rich gas channel 6 side. By disposing the temperature sensing part of the temperature detector 25, that is, the tip part of the temperature detector 25, in this recess 1K, the temperature of the catalyst region 5 or the vicinity thereof can be detected. Further, since the temperature detector 25 can be arranged without being exposed to the hydrogen rich gas, corrosion of the temperature detector 25 due to the hydrogen rich gas can be prevented. Here, a thermocouple is used as the temperature detector 25. The temperature detector 25 is entirely covered with a sheath tube made of stainless steel, and a thermocouple temperature sensing portion is formed at the tip of the sheath tube. The temperature detector 25 may be disposed so as to have a gap with respect to the inner surface of the recess 1K. Accordingly, it is possible to suppress the possibility that the temperature detector 25 is strongly pressed and damaged by the recess 1K when the reformer body 1 and the heater body 20 are joined or when the temperature of the reformer changes.

また、第３筒壁１Ｅの上端は改質器本体１の蓋板１Ｍに接合されている。 The upper end of the third cylindrical wall 1E is joined to the lid plate 1M of the reformer body 1.

ここで、改質器本体１、具体的には、原料口２、原料引き込み流路４、水素リッチガス口７、燃焼ガス口９、第１筒壁１Ａ、第２筒壁１Ｂ、第３筒壁１Ｅ、第４筒壁１Ｆ、第５筒壁１Ｇ、第６筒壁１Ｈ及び閉止板１Ｊはステンレス鋼が溶接されて構成されている。ガスシール材１Ｄには、耐熱性のあるガスシール材が用いられるが、ここではセラミックウールが用いられている。また、後述するガスシール材４０，フランジ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの接合面に配されているガスシール材も同様に、耐熱性のあるガスシール材が用いられるが、ここではセラミックウールが用いられている。 Here, the reformer main body 1, specifically, the raw material port 2, the raw material drawing channel 4, the hydrogen rich gas port 7, the combustion gas port 9, the first cylindrical wall 1A, the second cylindrical wall 1B, and the third cylindrical wall. 1E, the 4th cylinder wall 1F, the 5th cylinder wall 1G, the 6th cylinder wall 1H, and the closing plate 1J are comprised by welding stainless steel. As the gas seal material 1D, a heat-resistant gas seal material is used, and here, ceramic wool is used. Similarly, a gas seal material having a heat resistance is used for the gas seal material disposed on the joint surfaces of the gas seal material 40 and the flanges 26A, 26B, and 26C, which will be described later, but here, ceramic wool is used. Yes.

加熱器本体２０は、図１（ｃ）に示すように、改質器本体１の底部に対応した平板状の部材であって、その周縁部において、リング状に配設されたボルト５０及びナット５１によって改質器本体１と接合されている。 As shown in FIG. 1 (c), the heater body 20 is a flat plate member corresponding to the bottom of the reformer body 1, and a bolt 50 and a nut arranged in a ring shape at the periphery thereof. The reformer body 1 is joined by 51.

また、改質器本体１の取り付け位置より内周側には、同様にしてリング状に配設されたボルト６０及びナット６１によって、輻射筒３０のスカート部３０Ｅが取り付けられている。そして、さらに輻射筒３０の取り付け位置より内周側には給気孔２０Ｃが形成されている。加熱器本体２０の平面視中心部には可燃性流体ノズル２２の棒状の本体が鉛直方向に貫通して装着されている。 A skirt portion 30E of the radiation tube 30 is attached to the inner peripheral side from the attachment position of the reformer main body 1 by bolts 60 and nuts 61 that are similarly arranged in a ring shape. Further, an air supply hole 20 C is formed on the inner peripheral side from the attachment position of the radiation tube 30. A rod-shaped main body of the combustible fluid nozzle 22 is attached to the central portion of the heater main body 20 in a plan view so as to penetrate in the vertical direction.

また、図２に示すように、加熱器本体２０は可燃性流体ノズル２２を取り囲むようにリング状の空気ダクト２０Ｅが構成されていて、給気ダクト２０Ｅには、給気孔２０Ｃが形成されている。さらに、加熱器本体２０には、可燃性ノズル２２を取り囲むようにして、かつ可燃性流体ノズル２２先端側から見て凹んでおり、言い換えれば空気ダクト２０Ｅ側に突出している、凹部２０Ｆが形成されている。凹部２０Ｆには噴気孔２０Ｄが形成されている。これによって、給気孔２０Ｃから空気ダクト２０Ｅ内の空気が供給され、空気ダクト２０Ｅ内の空気が噴気孔２０Ｄから凹部２０Ｆに向けて噴出される。 As shown in FIG. 2, the heater body 20 is configured with a ring-shaped air duct 20 E so as to surround the combustible fluid nozzle 22, and an air supply hole 20 C is formed in the air supply duct 20 E. . Further, the heater body 20 is formed with a recess 20F that surrounds the combustible nozzle 22 and is recessed when viewed from the front end side of the combustible fluid nozzle 22, in other words, protrudes toward the air duct 20E. ing. A fume hole 20D is formed in the recess 20F. As a result, air in the air duct 20E is supplied from the air supply hole 20C, and the air in the air duct 20E is ejected from the air injection hole 20D toward the recess 20F.

空気ダクト２０Ｅの凹部２０Ｆには、可燃性流体ノズル２２の先端が突き出している。可燃性流体ノズル２２の先端部にはノズル内に貫通するノズル孔２２Ｂが形成されている。 The tip of the combustible fluid nozzle 22 protrudes into the recess 20F of the air duct 20E. A nozzle hole 22B penetrating into the nozzle is formed at the tip of the combustible fluid nozzle 22.

また、可燃性流体ノズル２２には、その内部を貫通するようにして棒状の点火装置２３が配設されている。ここでは、点火装置２３は、可燃性流体ノズル２２内に構成された管路２２Ａに挿通されている。点火装置２３の先端、つまり点火部２３Ａは、可燃性流体ノズル２２から突き出して凹部２０Ｆ内、あるいは、その近傍に位置している。つまり、点火装置２３の点火部２３Ａが可燃性流体と空気との混合領域に位置すればよい。これによって、ノズル孔２２Ｂから噴出する可燃性流体と、噴気孔２０Ｄから噴出する空気とが、凹部２０Ｆあるいはその近傍にて混合され、可燃状態となり、点火装置２３によって点火されて燃焼することができる。ここで、可燃性流体には、水素製造装置の原料、すなわち天然ガスを用いている。あるいは、重油、軽油、灯油、プロパンガス等の一般に使用されている流体、もしくは、余剰の水素リッチガスを活用することもできる。点火装置には、一般的な圧電点火式、放電点火式等の点火プラグを用いることができる。そして、点火装置２３の下端側には、ガスシール材を表面に配して構成されるフランジ２６Ａが形成されていて、フランジ２６Ａが可燃性流体ノズル２２の底部において螺旋止め等一般的な手段によって気密的に取り付けられている。これによって、点火装置２３を加熱器本体２０の外面側、正確には可燃性流体ノズル２２の外面側から管路２２Ａを気密的に封止し、かつ点火装置２３を加熱器本体２０の外側から脱着することが可能となる。つまり、加熱器本体２０を改質器本体１に接合させたままであっても、すなわち、水素製造装置１００を解体する作業を要さずして、点火装置２３の保守及び点検を行うことができる。 The combustible fluid nozzle 22 is provided with a rod-like ignition device 23 so as to penetrate the inside thereof. Here, the ignition device 23 is inserted through a conduit 22 A configured in the combustible fluid nozzle 22. The tip of the ignition device 23, that is, the ignition part 23 A protrudes from the combustible fluid nozzle 22 and is located in the recess 20 F or in the vicinity thereof. That is, the ignition part 23A of the ignition device 23 may be positioned in the mixed region of the combustible fluid and air. As a result, the combustible fluid ejected from the nozzle hole 22B and the air ejected from the air hole 20D are mixed in the recess 20F or in the vicinity thereof, become combustible, and can be ignited and burned by the ignition device 23. . Here, the raw material of the hydrogen production apparatus, that is, natural gas is used as the combustible fluid. Alternatively, a commonly used fluid such as heavy oil, light oil, kerosene, propane gas, or excess hydrogen-rich gas can be used. As the ignition device, a general piezoelectric ignition type, discharge ignition type or the like spark plug can be used. A flange 26A is formed on the lower end side of the ignition device 23 with a gas seal material disposed on the surface, and the flange 26A is formed by a general means such as a screw at the bottom of the combustible fluid nozzle 22. It is installed airtight. Thus, the ignition device 23 is hermetically sealed from the outer surface side of the heater body 20, more precisely, from the outer surface side of the combustible fluid nozzle 22, and the ignition device 23 is sealed from the outside of the heater body 20. Desorption is possible. That is, even if the heater main body 20 remains joined to the reformer main body 1, that is, maintenance and inspection of the ignition device 23 can be performed without requiring the work of disassembling the hydrogen production apparatus 100. .

また、凹部２０Ｆ内には、燃焼検知装置２４が配設される。ここでは、燃焼検知装置２４は、加熱器本体２０を貫通して、具体的には、空気ダクト２０Ｅを貫通して構成された管路２０Ｂに挿通されている。そして、燃焼検知装置２４の下端側には、ガスシール材を表面に配して構成されるフランジ２６Ｂが形成されていて、フランジ２６Ｂが加熱器本体２０の底部において螺旋止め等一般的な手段によって気密的に取り付けられている。これによって、燃焼検知装置２４を加熱器本体２０の外面側から管路２０Ｂを気密的に封止することが可能となる。ここで、燃焼検知装置には、燃焼に伴って生じるイオン電流を検知する方式の燃焼検知装置であって、検知部２４Ａにはイオン電流検出用の電極が構成されている。 A combustion detection device 24 is disposed in the recess 20F. Here, the combustion detection device 24 passes through the heater body 20, and specifically, is inserted into a pipe line 20B configured to pass through the air duct 20E. And the flange 26B comprised by arranging the gas seal material on the surface is formed in the lower end side of the combustion detection apparatus 24, and the flange 26B is formed by general means such as screwing at the bottom of the heater body 20. It is installed airtight. Thereby, the combustion detection device 24 can be hermetically sealed from the outer surface side of the heater body 20 to the pipe line 20B. Here, the combustion detection device is a combustion detection device that detects an ionic current that accompanies combustion, and an ion current detection electrode is configured in the detection unit 24A.

また、燃焼検知装置２４の先端である検知部２４Ａは、凹部２０Ｆの近傍から凹部２０Ｆの内部へと屈曲して配置されている。つまり、電極を燃焼器周囲に形成される燃焼領域に臨むように配置されている。これによって、燃焼状況を検出することができる。 Further, the detection unit 24A, which is the tip of the combustion detection device 24, is arranged to bend from the vicinity of the recess 20F to the inside of the recess 20F. That is, the electrode is disposed so as to face the combustion region formed around the combustor. Thereby, the combustion state can be detected.

さらに、温度検出器２５が、水素リッチガス加熱器本体２０を貫通して、具体的には、空気ダクト２０Ｅを貫通して構成された管路２０Ａに挿通されて配設されている。そして、温度検出器２５先端は凹部１Ｋに配設される。温度検出器２５の下端側には、ガスシール材を表面に配して構成されるフランジ２６Ｃが形成されていて、フランジ２６Ｃが加熱器本体２０の底部において螺旋止め等一般的な手段によって気密的に取り付けられている。これによって、温度検出器２５を加熱器本体２０の外面側から管路２０Ａを気密的に封止し、かつ温度検出器２５を加熱器本体２０の外面側から脱着することが可能となる。つまり、加熱器本体２０を改質器本体１に接合させたままであっても、すなわち、水素製造装置１００を解体する作業を要さずして、温度検出器２５の保守及び点検を行うことができる。 Further, the temperature detector 25 is inserted into a pipe line 20A configured to penetrate the hydrogen rich gas heater body 20, specifically, the air duct 20E. The tip of the temperature detector 25 is disposed in the recess 1K. At the lower end side of the temperature detector 25, a flange 26 C configured by disposing a gas seal material on the surface is formed, and the flange 26 C is hermetically sealed by a general means such as screwing at the bottom of the heater body 20. Is attached. Accordingly, the temperature detector 25 can be hermetically sealed from the outer surface side of the heater body 20 with the duct 20 A, and the temperature detector 25 can be detached from the outer surface side of the heater body 20. That is, even if the heater body 20 remains joined to the reformer body 1, that is, maintenance and inspection of the temperature detector 25 can be performed without requiring the work of disassembling the hydrogen production apparatus 100. it can.

図２に示すように、凹部２０Ｆの上部を覆うようにして、つまり燃焼器近傍の燃焼領域を覆うようにして、かつ改質器本体１の第６筒壁１Ｈと略同心となるようにして、輻射筒３０が配設されている。これによって、輻射筒３０内の燃焼熱の分布が輻射筒３０によってより均等化されるので、輻射筒３０の外周を覆うようにして位置する有蓋筒状の第６筒壁１Ｈ、ひいては触媒領域５の加熱をより均等化することができる。輻射筒３０は凹部２０Ｆ直上に燃焼ガス孔３０Ａが穿たれた筒部３０Ｄが構成され、筒部３０Ｄの下端から延びる平板リング状のスカート部３０Ｅがボルト６０及びナット６１によって加熱器本体２０に接合されている。ここで、輻射筒３０の筒部３０Ｄは燃焼熱あるいは輻射熱によって加熱されているので、スカート部３０Ｅが広く構成されて、つまりボルト６０及びナット６１の配設位置が筒部３０Ｄから遠く離れた位置とされて、熱応力が軽減されると良い。なお、輻射筒３０の筒部３０Ｄとスカート部３０Ｅとの接合部の一部には、膨らみ部３０Ｂが形成されている。これによって、燃焼検知装置２４の検知部２４Ａと輻射筒３０との干渉を回避することができる。また、輻射筒３０のスカート部３０Ｅには、温度検出器２５が貫通する孔３０Ｃが穿たれている。 As shown in FIG. 2, the upper part of the recess 20 F is covered, that is, the combustion region near the combustor is covered, and substantially concentric with the sixth cylinder wall 1 H of the reformer body 1. A radiation cylinder 30 is provided. As a result, the distribution of combustion heat in the radiant cylinder 30 is made more uniform by the radiant cylinder 30, so that the covered cylindrical sixth cylinder wall 1 H located so as to cover the outer periphery of the radiant cylinder 30, and thus the catalyst region 5. The heating can be made more uniform. The radiant cylinder 30 includes a cylindrical portion 30D in which a combustion gas hole 30A is formed immediately above the recess 20F, and a flat ring-shaped skirt portion 30E extending from the lower end of the cylindrical portion 30D is joined to the heater body 20 by a bolt 60 and a nut 61. Has been. Here, since the cylindrical portion 30D of the radiant cylinder 30 is heated by combustion heat or radiant heat, the skirt portion 30E is widely configured, that is, the positions where the bolts 60 and the nuts 61 are located far from the cylindrical portion 30D. It is preferable that thermal stress is reduced. Note that a bulging portion 30B is formed at a part of the joint portion between the cylindrical portion 30D and the skirt portion 30E of the radiation tube 30. Thereby, interference with the detection part 24A of the combustion detection apparatus 24 and the radiation cylinder 30 can be avoided. The skirt portion 30E of the radiation tube 30 is provided with a hole 30C through which the temperature detector 25 passes.

また、ボルト６０あるいはナット６１の配設位置に当接するようにして、リング状のガスシール材４０が載置される。これによって、改質器本体１と加熱器本体２０との接合によって、ガスシール材１Ｄとガスシール材４０とが当接して第３筒壁１Ｅ下端からの燃焼ガスの漏出を防止することができる。なお、ガスシール材４０を省略して構成することもできる。例えば、輻射筒３０のスカート部３０Ｅが屈曲して構成されている段付き部を解消して、つまり輻射筒３０のスカート部３０Ｅを平面にして、ボルト６０及びナット部６１に直接ガスシール材１５Ｄが当接するように構成することができる。 Further, the ring-shaped gas seal material 40 is placed so as to come into contact with the position where the bolt 60 or the nut 61 is disposed. Thereby, by joining the reformer main body 1 and the heater main body 20, the gas seal material 1D and the gas seal material 40 come into contact with each other, and leakage of combustion gas from the lower end of the third cylindrical wall 1E can be prevented. . Note that the gas seal member 40 may be omitted. For example, the stepped portion formed by bending the skirt portion 30E of the radiation tube 30 is eliminated, that is, the skirt portion 30E of the radiation tube 30 is made flat, and the gas seal material 15D is directly attached to the bolt 60 and the nut portion 61. It can comprise so that may contact | abut.

以上の構成によって、点火装置２３によって着火された火炎が可燃性流体ノズル２２周辺から輻射筒３０の筒部３０Ｄ内部にかけて発生する。そして、燃焼に伴って発生した燃焼ガスは、燃焼ガス孔３０Ａを通って、第６筒壁１Ｈと輻射筒３０との間の空間３１に進出し、第６筒壁１Ｈの下端、すなわち、閉止板１Ｊと輻射筒３０のスカート部３０Ｅとの間の空間を通って、第３筒壁１Ｅと第４筒壁１Ｆとの間の空間に形成される燃焼ガス流路８に流通する。また、燃焼ガス流路８に通ずる位置の蓋板１Ｍには、燃焼ガス口９が構成されている。これによって、燃焼ガス流路８の燃焼ガスは、燃焼ガス口９へと流通する。なお、図示しないが、筒部３０Ｄあるいは第６筒壁１Ｈの空間３１側に螺旋状のスペーサが配設されている。スペーサは筒部３０Ｄあるいは第６筒壁１Ｈが螺旋状の凸部を有することによって構成することもできる。これによって、空間３１を流通する燃焼ガスの流れが、水素製造装置１００の周方向に旋回しながら軸方向に進む旋回流となるので、空間３１内の燃焼ガスの偏流を抑制することができる。同様にして、図示しないが、第３筒壁１Ｅあるいは第４筒壁１Ｆの燃焼ガス流路８側に螺旋状のスペーサが配設されている。スペーサは第３筒壁１Ｅあるいは第４筒壁１Ｆが螺旋状の凸部を有することによって構成することもできる。これによって、燃焼ガス流路８を流通する燃焼ガスの流れが、水素製造装置１００の周方向に旋回しながら軸方向に進む旋回流となるので、燃焼ガス流路８内の燃焼ガスの偏流を抑制することができる。燃焼ガスを旋回流とすることによって燃焼ガスの余熱の改質器本体１への伝熱の偏在を抑制することができる。 With the above configuration, the flame ignited by the ignition device 23 is generated from the vicinity of the combustible fluid nozzle 22 to the inside of the tube portion 30D of the radiation tube 30. Then, the combustion gas generated by the combustion passes through the combustion gas hole 30A and advances into the space 31 between the sixth cylinder wall 1H and the radiation cylinder 30, and is closed at the lower end of the sixth cylinder wall 1H, that is, closed. It passes through the space between the plate 1J and the skirt portion 30E of the radiation cylinder 30 and flows to the combustion gas flow path 8 formed in the space between the third cylinder wall 1E and the fourth cylinder wall 1F. A combustion gas port 9 is formed in the lid plate 1 M at a position communicating with the combustion gas flow path 8. As a result, the combustion gas in the combustion gas passage 8 flows to the combustion gas port 9. Although not shown, a spiral spacer is disposed on the space 31 side of the cylinder portion 30D or the sixth cylinder wall 1H. The spacer can also be configured by the cylindrical portion 30D or the sixth cylindrical wall 1H having a spiral convex portion. As a result, the flow of the combustion gas flowing through the space 31 becomes a swirl flow that moves in the axial direction while swirling in the circumferential direction of the hydrogen production apparatus 100, so that the drift of the combustion gas in the space 31 can be suppressed. Similarly, although not shown, a spiral spacer is disposed on the side of the combustion gas flow path 8 of the third cylinder wall 1E or the fourth cylinder wall 1F. The spacer can also be configured by the third cylindrical wall 1E or the fourth cylindrical wall 1F having a spiral convex portion. As a result, the flow of the combustion gas flowing through the combustion gas flow path 8 becomes a swirl flow that moves in the axial direction while swirling in the circumferential direction of the hydrogen production apparatus 100. Can be suppressed. By making the combustion gas into a swirl flow, uneven distribution of heat transfer to the reformer body 1 due to the residual heat of the combustion gas can be suppressed.

次に、水素製造装置１００の保守及び点検の際の解体及び組立方法を説明する。 Next, a disassembly and assembly method during maintenance and inspection of the hydrogen production apparatus 100 will be described.

図３は、本発明の第１実施形態の水素製造装置を模式的に分解して示す分解斜視図である。 FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing the hydrogen production apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図３に示すように、水素製造装置１００の保守及び点検の際の解体方法は、まず、ボルト５０及びナット５１を外すことによって、ガスシール材４０及び輻射筒３０が接合された状態の加熱器本体２０を改質器本体１から分離する。 As shown in FIG. 3, the dismantling method for the maintenance and inspection of the hydrogen production apparatus 100 is performed by first removing the bolt 50 and the nut 51 so that the gas seal material 40 and the radiation cylinder 30 are joined. The main body 20 is separated from the reformer main body 1.

そして、ガスシール材４０を加熱器本体２０から分離する。 Then, the gas seal material 40 is separated from the heater body 20.

そして、ボルト６０及びナット６１を外すことによって、輻射筒３０と加熱器本体２０とを分離する。これによって、輻射筒３０，加熱器本体２０の噴気孔２０Ｄ、可燃性流体ノズル２２、点火装置２３の点火部２３Ａ等の保守及び点検を容易に行うことができる。つまり、温度検出器２５を取り外す手間を要さずに加熱器本体２０を改質器本体１から離隔させることができるので、温度検出器２５及び燃焼器（２２，２３Ａ，２４Ａ，２０Ｄ）の保守及び点検をより一層容易に行うことができる。 And the radiation cylinder 30 and the heater main body 20 are isolate | separated by removing the volt | bolt 60 and the nut 61. FIG. Thus, maintenance and inspection of the radiation tube 30, the blow hole 20 D of the heater body 20, the combustible fluid nozzle 22, the ignition unit 23 A of the ignition device 23, etc. can be easily performed. That is, since the heater main body 20 can be separated from the reformer main body 1 without the need to remove the temperature detector 25, maintenance of the temperature detector 25 and the combustors (22, 23A, 24A, 20D) is possible. And inspection can be performed more easily.

また、燃焼検知装置２４の保守及び点検の際には、加熱器本体２０を改質器本体１から分離した後に、燃焼検知装置２４から検知部２４Ａ側を取り外しておいて、加熱器本体２０の底部のフランジ２６Ｂの接合（図２参照）を解放し、管路２０Ｂから燃焼検知装置２４を引き抜くことによって、燃焼検知装置２４は容易に取り外される。 In maintenance and inspection of the combustion detector 24, the heater body 20 is separated from the reformer body 1, and then the detector 24 A side is removed from the combustion detector 24, The combustion detection device 24 is easily removed by releasing the connection of the bottom flange 26B (see FIG. 2) and pulling out the combustion detection device 24 from the pipe line 20B.

さらに、温度検出器２５の保守及び点検の際には、加熱器本体２０の底部のフランジ２６Ｃ（図２参照）を解放し、管路２０Ａから温度検出器２５を引き抜くことによって、温度検出器２５は容易に取り外される。これによって、温度検出器２５のみを取り外して保守及び点検を行うことができる。 Further, when the temperature detector 25 is maintained and inspected, the flange 26C (see FIG. 2) at the bottom of the heater body 20 is released, and the temperature detector 25 is pulled out from the pipe line 20A. Is easily removed. As a result, only the temperature detector 25 can be removed for maintenance and inspection.

さらに、点火装置２３の保守及び点検の際には、フランジ２６Ａ（図２参照）を解放し、管路２２Ａから点火装置２３を引き抜くことによって、点火装置２３は容易に取り外される。これによって、点火装置２３のみを取り外して保守及び点検を行うことができる。 Further, during maintenance and inspection of the ignition device 23, the ignition device 23 can be easily removed by releasing the flange 26A (see FIG. 2) and pulling out the ignition device 23 from the conduit 22A. As a result, only the ignition device 23 can be removed for maintenance and inspection.

以上、本発明の水素製造装置１００によって、改質器本体１と加熱器本体２０とが離隔及び気密的に接合可能であって、かつ改質器本体１と加熱器本体２０とが接合された状態において温度検出器２５が着脱可能に構成されているので、温度検出器２５及び燃焼器（２２，２３Ａ，２４Ａ，２０Ｄ）の保守及び点検を容易に行うことができる。 As described above, the reformer body 1 and the heater body 20 can be separated and airtightly joined by the hydrogen production apparatus 100 of the present invention, and the reformer body 1 and the heater body 20 are joined. Since the temperature detector 25 is detachable in the state, the temperature detector 25 and the combustors (22, 23A, 24A, 20D) can be easily maintained and inspected.

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態の水素製造装置を模式的に示す断面図である。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a hydrogen production apparatus according to the second embodiment of the present invention.

第２実施形態の水素製造装置２００は、第１実施形態の水素製造装置１００の輻射筒３０の配設構造、改質器本体１と加熱器本体２０との接合構造が相違している。したがって、これ以外は、水素製造装置１００と同様なので、相違点のみを説明する。また、図４において図２と同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。 The hydrogen production apparatus 200 of the second embodiment is different in the arrangement structure of the radiation tube 30 of the hydrogen production apparatus 100 of the first embodiment and the joining structure of the reformer body 1 and the heater body 20. Accordingly, since the rest is the same as the hydrogen production apparatus 100, only the differences will be described. 4 that are the same as or correspond to those in FIG. 2 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

まず、輻射筒３０は、改質器本体１に取り付けられている。ここでは、スカート部３０Ｅが改質器本体１の外壁、ここでは第１筒壁１Ａが下方に延伸して構成される外壁１Ｐに接合するように構成されている。そして、ボルト６０及びナット６１によって外壁１Ｐに接合されている。なお、図示しないが、スカート部３０Ｅの接合面にはガスシール材が配設されていて、外壁１Ｐとスカート部３０Ｅとは気密的に接合される。 First, the radiation cylinder 30 is attached to the reformer body 1. Here, the skirt portion 30E is configured to be joined to the outer wall of the reformer body 1, and here, the outer wall 1P formed by extending the first cylindrical wall 1A downward. The bolt 60 and the nut 61 are joined to the outer wall 1P. Although not shown, a gas seal material is disposed on the joint surface of the skirt portion 30E, and the outer wall 1P and the skirt portion 30E are joined in an airtight manner.

また、加熱器本体２０との接合面として構成されている改質器本体１のフランジ部１Ｑは、一部が延伸されて腕部１Ｎが形成されている。加熱器本体２０も同様にして、腕部１Ｎと対向するようにして板部材が延伸して腕部２０Ｇが形成されている。そして、腕部１Ｎと腕部２０Ｇは、改質器本体１と加熱器本体２０とが接合及び離隔可能なように回動自在に連結されている。これによって、改質器本体１と加熱器本体２０とは、ボルト５０及びナット５１の解放によって、腕部１Ｎ，２０Ｇの連結部２７を支点として、回動して離隔することができる。 Further, a part of the flange portion 1Q of the reformer main body 1 configured as a joint surface with the heater main body 20 is extended to form an arm portion 1N. Similarly, the heater body 20 is also formed with an arm portion 20G by extending the plate member so as to face the arm portion 1N. And the arm part 1N and the arm part 20G are rotatably connected so that the reformer main body 1 and the heater main body 20 can be joined and separated. Thereby, the reformer main body 1 and the heater main body 20 can be rotated and separated by releasing the bolts 50 and nuts 51 with the connecting portions 27 of the arm portions 1N and 20G as fulcrums.

次に、水素製造装置２００の保守及び点検の際の解体及び組立方法を説明する。 Next, a disassembly and assembly method during maintenance and inspection of the hydrogen production apparatus 200 will be described.

図５は、本発明の第２実施形態の水素製造装置を模式的に分解して示す分解斜視図である。 FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing the hydrogen production apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図５に示すように、水素製造装置２００の保守及び点検の際の解体方法は、まず、フランジ２６Ｃを取り外すことによって、第１実施形態と同様にして、温度検出器２５を引き抜く。 As shown in FIG. 5, in the dismantling method for the maintenance and inspection of the hydrogen production apparatus 200, first, the temperature detector 25 is pulled out in the same manner as in the first embodiment by removing the flange 26C.

そして、ボルト５０及びナット５１を外すことによって、ガスシール材４０が接合された状態の加熱器本体２０を改質器本体１から離隔する。これによって、加熱器本体２０の噴気孔２０Ｄ、可燃性流体ノズル２２、点火装置２３の点火部２３Ａ等の保守及び点検を容易に行うことができる。 Then, by removing the bolt 50 and the nut 51, the heater body 20 in a state where the gas seal material 40 is joined is separated from the reformer body 1. Accordingly, maintenance and inspection of the fumarole 20D of the heater body 20, the combustible fluid nozzle 22, the ignition unit 23A of the ignition device 23, and the like can be easily performed.

また、改質器本体１の孔１Ｌに通されているボルト６０を取り外すことによって、輻射筒３０を改質器本体１から分離する。これによって、輻射筒３０の保守及び点検を容易に行うことができる。 Further, the radiation cylinder 30 is separated from the reformer main body 1 by removing the bolt 60 passed through the hole 1 L of the reformer main body 1. Thereby, maintenance and inspection of the radiation tube 30 can be easily performed.

燃焼検知装置２４の保守及び点検の際には、加熱器本体２０の底部のフランジ２６Ｂの接合（図４参照）を解放し、燃焼検知装置２４の検知部２４Ａ側から引き抜くことによって、燃焼検知装置２４を容易に取り外すことができる。 At the time of maintenance and inspection of the combustion detection device 24, the joint (see FIG. 4) of the flange 26B at the bottom of the heater body 20 is released and pulled out from the detection portion 24A side of the combustion detection device 24. 24 can be easily removed.

以上、本発明の水素製造装置２００によって、改質器本体１と加熱器本体２０とが離隔及び気密的に接合可能であって、かつ改質器本体１と加熱器本体２０とが接合された状態において温度検出器２５が着脱可能に構成されているので、温度検出器２５及び燃焼器（２２，２３Ａ，２４Ａ，２０Ｄ）の保守及び点検を容易に行うことができる。加えて、加熱器本体２０と改質器本体１との接合が解除されても、加熱器本体２０は改質器本体１に支持されるので、水素製造装置１００の保守及び点検時に加熱器本体２０の置き場所を確保する必要がなく、温度検出器２５及び燃焼器（２２，２３Ａ，２４Ａ，２０Ｄ）の保守及び点検をより一層容易に行うことができる。さらに、温度検出器２５及び燃焼器（２２，２３Ａ，２４Ａ，２０Ｄ）の保守及び点検には、加熱器本体２０から輻射筒３０を取り外す手間を要さないので、温度検出器２５及び燃焼器（２２，２３Ａ，２４Ａ，２０Ｄ）の保守及び点検をより一層容易に行うことができる。 As described above, the reformer body 1 and the heater body 20 can be separated and airtightly joined by the hydrogen production apparatus 200 of the present invention, and the reformer body 1 and the heater body 20 are joined. Since the temperature detector 25 is detachable in the state, the temperature detector 25 and the combustors (22, 23A, 24A, 20D) can be easily maintained and inspected. In addition, even if the joining between the heater main body 20 and the reformer main body 1 is released, the heater main body 20 is supported by the reformer main body 1, so that the heater main body during maintenance and inspection of the hydrogen production apparatus 100 It is not necessary to secure a place for 20 and maintenance and inspection of the temperature detector 25 and the combustors (22, 23A, 24A, 20D) can be performed more easily. Further, since maintenance and inspection of the temperature detector 25 and the combustor (22, 23A, 24A, 20D) does not require the trouble of removing the radiation tube 30 from the heater body 20, the temperature detector 25 and the combustor ( 22, 23A, 24A, 20D) can be more easily maintained and inspected.

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の水素製造装置は、水素リッチガス口７に、水素リッチガス中の一酸化炭素を変成反応させる変成器、水素リッチガス中の一酸化炭素を選択酸化させる一酸化炭素選択酸化器、あるいは変成器及び一酸化炭素選択酸化器の双方を備えて構成されていてもよい。また、燃焼器は、可燃性流体ノズル２２，点火部２３Ａ、検知部２４Ａ、及び噴気孔２０Ｄで構成されているが、可燃性流体と空気とが予混合されて噴出するバーナーヘッド、バーナーノズル、バーナーキャップ等公知の燃焼器を用いることもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the hydrogen production apparatus of the present invention, the hydrogen rich gas port 7 is converted to a shifter that converts carbon monoxide in the hydrogen rich gas, a carbon monoxide selective oxidizer that selectively oxidizes carbon monoxide in the hydrogen rich gas, or a shifter. And a carbon monoxide selective oxidizer. The combustor includes a combustible fluid nozzle 22, an ignition unit 23 A, a detection unit 24 A, and an injection hole 20 D. The burner head, the burner nozzle, A known combustor such as a burner cap can also be used.

本発明の水素製造装置は、温度検出器及び燃焼器の保守及び点検を容易に行うことができる水素製造装置として有用である。 The hydrogen production apparatus of the present invention is useful as a hydrogen production apparatus that can easily perform maintenance and inspection of a temperature detector and a combustor.

（ａ）本発明の第1実施形態の水素製造装置を模式的に示す上面図である。（ｂ）本発明の第1実施形態の水素製造装置を模式的に示す側面図である。（ｃ）本発明の第1実施形態の水素製造装置を模式的に示す底面図である。(A) It is a top view which shows typically the hydrogen production apparatus of 1st Embodiment of this invention. (B) It is a side view which shows typically the hydrogen production apparatus of 1st Embodiment of this invention. (C) It is a bottom view which shows typically the hydrogen production apparatus of 1st Embodiment of this invention. 図１（ａ）のII−II線断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the II-II line | wire cross section of Fig.1 (a). 本発明の第１実施形態の水素製造装置を模式的に分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows typically the hydrogen production apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の水素製造装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the hydrogen production apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の水素製造装置を模式的に分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows typically the hydrogen production apparatus of 2nd Embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１改質器本体
１Ａ第１筒壁
１Ｂ第２筒壁
１Ｄガスシール材
１Ｅ第３筒壁
１Ｆ第４筒壁
１Ｇ第５筒壁
１Ｈ第６筒壁
１Ｊ閉止板
１Ｋ凹部
１Ｌ孔
１Ｍ蓋板
１Ｎ腕部
１Ｐ外壁
１Ｑフランジ部
２原料口
３原料流路
４原料引き込み流路
５触媒領域
６水素リッチガス流路
７水素リッチガス口
８燃焼ガス流路
９燃焼ガス口
１０改質器
１９加熱器
２０加熱器本体
２０Ａ、２０Ｂ管路
２０Ｃ給気孔
２０Ｄ噴気孔
２０Ｅ空気ダクト
２０Ｆ凹部
２０Ｇ腕部
２２可燃性流体ノズル
２２Ａ管路
２２Ｂノズル孔
２３点火装置
２３Ａ点火部
２４燃焼検知装置
２４Ａ検知部
２５温度検出器
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃフランジ
２７連結部
３０輻射筒
３０Ａ燃焼ガス孔
３０Ｂ膨らみ部
３０Ｃ孔
３０Ｄ筒部
３０Ｅスカート部
３１空間
４０ガスシール材
５０、６０ボルト
５１，６１ナット
１００、２００水素製造装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reformer main body 1A 1st cylinder wall 1B 2nd cylinder wall 1D Gas seal material 1E 3rd cylinder wall 1F 4th cylinder wall 1G 5th cylinder wall 1H 6th cylinder wall 1J Closure board 1K Recessed part 1L Hole 1M Cover board 1N Arm 1P Outer wall 1Q Flange 2 Raw material port 3 Raw material flow channel 4 Raw material drawing flow channel 5 Catalyst region 6 Hydrogen rich gas flow channel 7 Hydrogen rich gas port 8 Combustion gas flow channel 9 Combustion gas port 10 Reformer 19 Heater 20 Heater Main body 20A, 20B Pipe line 20C Air supply hole 20D Air injection hole 20E Air duct 20F Recess 20G Arm part 22 Combustible fluid nozzle 22A Pipe line 22B Nozzle hole 23 Ignition device 23A Ignition unit 24 Combustion detection device 24A Detection unit 25 Temperature detector 26A 26B, 26C Flange 27 Connecting portion 30 Radiation tube 30A Combustion gas hole 30B Swelling portion 30C Hole 30D Tube portion 30E Ska DOO portion 31 space 40. Gas sealing material 50, 60 bolt 51, 61 nuts 100, 200 hydrogen generating device

Claims

A raw material flow path through which the raw material and water flow, a catalyst area connected to the raw material flow path, and a hydrogen rich gas flow path connected to the catalyst area and through which the hydrogen rich gas generated in the catalyst area flows A reformer body having a gas flow path formed therein, and a reformer having a catalyst body disposed in the catalyst region to reform the raw material,
A heater body having a combustor joined to the reformer body and heating the catalyst area of the reformer body, and a temperature of the catalyst area of the reformer body attached to the heater body. A heater having a temperature detector to detect,
The reformer main body and the heater main body are configured to be separable, and a recess is formed in a wall of the catalyst region or the hydrogen rich gas passage so as to be recessed toward the catalyst region or the hydrogen rich gas passage. The detector is a hydrogen production apparatus attached to the heater body so that the detector is inserted and positioned in the recess when the reformer body and the heater body are joined .

The hydrogen production apparatus according to claim 1, wherein the temperature detector is configured to be detachable from the combustor.

A joining surface that contacts when the reformer body and the heater body are joined is formed in each of the reformer body and the heater body, and a gas seal material is disposed on at least one of the joining surfaces. The hydrogen production apparatus according to claim 1.

Wherein a temperature detector is rod-shaped, the hermetically mounted at an outer surface of the heater body, and detachably attached to the heater the heater body is inserted and removed pair Shi the vertical direction to the junction plane of the body The hydrogen production apparatus according to claim 3, which is configured as follows.

The hydrogen production apparatus according to claim 1 , wherein the temperature detector is disposed so as to have a gap with respect to the inner surface of the recess.

The hydrogen production apparatus is configured such that, when the reformer body and the heater body are joined, the catalyst region and at least part of the hydrogen rich gas flow path are partitioned by the road wall. Combustion gas flow path through which the combustion gas of the combustor flows is configured,
The hydrogen production apparatus according to claim 5 , wherein the recess is formed facing the combustion gas flow path.

2. The hydrogen production apparatus according to claim 1, wherein the reformer main body and the heater main body are configured to be able to be separated and joined in a state where the temperature detector is attached to the heater main body.

The hydrogen production apparatus according to claim 1, wherein the reformer main body and the heater main body are configured to be rotatably connected so as to be separated from and joinable.

The combustor includes a combustion detection device that detects combustion of the combustor and an ignition device that ignites the combustor, and the combustion detector and the ignition device are attached to the heater body, and the modification is performed. The hydrogen production apparatus according to claim 1, wherein the mass main body and the heater main body are configured to be able to be separated and joined.

Said ignition device is a rod-shaped, said heater hermetically attached at the outer surface of the body, and detachably to said heater wherein the heater body is inserted and removed in pairs Shi vertical direction to the junction plane of the body The hydrogen production apparatus according to claim 9 , which is configured.

The combustor includes a combustible fluid nozzle having a nozzle hole from which a combustible fluid is ejected, and a blow hole from which air mixed with the combustible fluid is ejected, and the combustible fluid nozzle is formed in a rod-shaped body. The nozzle hole is attached to the heater main body, the fumarole hole is formed on the wall surface of the heater main body around the combustible fluid nozzle, and the ignition device is attached to the front end of the combustible fluid nozzle main body. The hydrogen production apparatus according to claim 9 , which is disposed.

The hydrogen production apparatus according to claim 9 , wherein the combustion detection device includes an electrode that detects an ionic current in a combustion region, and the electrode is disposed so as to face a combustion region formed around the combustor.

Having a radiation tube disposed so as to cover a combustion region in the vicinity of the combustor when the reformer body and the heater body are joined,
The hydrogen production apparatus according to claim 1, wherein the radiation tube is attached to the heater body.

Having a radiation tube disposed so as to cover a combustion region in the vicinity of the combustor when the reformer body and the heater body are joined,
The hydrogen production apparatus according to claim 1, wherein the radiation tube is attached to the reformer body.