JP5760952B2 - 除去器およびそれを備える燃料改質装置 - Google Patents
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Description
供給される空気が流通する空気側流路と、エネルギ変換手段(EG)の排ガスが流通する排ガス側流路とがそれぞれ別々に設けられ、
空気側流路に、空気中の酸素を選択可逆的に吸収・放出する吸収剤(42a、42b)が設けられ、
排ガス側流路には、排ガスが流通する熱交換器(43a、43b)が設けられ、
熱交換器(43a、43b)は、吸収剤(42a、42b)の一面側に接するように配置され排ガスの熱によって吸収剤(42a、42b)を加熱するようになっており、
熱交換器(43a、43b)に排ガスが流通する状態では、吸収剤(42a、42b)を加熱することにより吸収剤(42a、42b)に吸収されていた酸素を放出する放出モードを実行して酸素富化空気を生成し、
一方、熱交換器(43a、43b)に排ガスが流通しない状態では、空気中の酸素が吸収剤(42a、42b)に吸収される吸収モードを実行するとともに、空気中の窒素は吸収剤(42a、42b)に吸収されないまま外部へ排出されるように構成されていることを特徴とする。
燃料の一部と空気とを燃焼させる燃焼部(32)と、燃焼に伴って発生する燃焼熱を利用して残りの燃料を水素に変換する変換部(33)とを有する改質器(3)と、改質器(3)に供給される空気中の窒素を除去して酸素富化空気を生成する除去器(4)とを備え、
除去器(4)には、空気が流通する空気側流路と、エネルギ変換手段(EG)の排ガスが流通する排ガス側流路とがそれぞれ別々に設けられ、
空気側流路に、空気中の酸素を選択可逆的に吸収・放出する吸収剤(42a、42b)が設けられ、
排ガス側流路には、排ガスが流通する熱交換器(43a、43b)が設けられ、
熱交換器(43a、43b)は、吸収剤(42a、42b)の一面側に接するように配置され排ガスの熱によって吸収剤(42a、42b)を加熱するようになっており、
熱交換器(43a、43b)に排ガスが流通する状態では、吸収剤(42a、42b)を加熱することにより吸収剤(42a、42b)に吸収されていた酸素を放出する放出モードを実行して酸素富化空気を生成し、
一方、熱交換器(43a、43b)に排ガスが流通しない状態では、空気中の酸素が吸収剤(42a、42b)に吸収される吸収モードを実行するとともに、空気中の窒素は吸収剤(42a、42b)に吸収されないまま改質器(3)の外部へ排出されるように構成されていることを特徴とする。
また、本実施形態では、第1除去部41aと第2除去部41bにおいて、吸収モードおよび放出モードのうち互いに異なるモードが実行されるので、第1除去部41aおよび第2除去部41bのうちいずれか一方から、常時酸素富化空気を流出させて、改質器3に供給することが可能となる。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
4 除去器
32 燃焼部
33 変換部
41a、41b 除去部
42a、42b 吸収剤
43a、43b 熱交換器(熱供給手段)
Claims (5)
- 酸素富化空気に基づくエネルギ源が供給されるエネルギ変換手段(EG)を備えるエネルギ源供給システムに搭載されるとともに、供給される空気中の窒素を除去して前記酸素富化空気を生成する除去器であって、
前記供給される空気が流通する空気側流路と、前記エネルギ変換手段(EG)の排ガスが流通する排ガス側流路とがそれぞれ別々に設けられ、
前記空気側流路に、前記空気中の酸素を選択可逆的に吸収・放出する吸収剤(42a、42b)が設けられ、
前記排ガス側流路には、前記排ガスが流通する熱交換器(43a、43b)が設けられ、
前記熱交換器(43a、43b)は、前記吸収剤(42a、42b)の一面側に接するように配置され前記排ガスの熱によって前記吸収剤(42a、42b)を加熱するようになっており、
前記熱交換器(43a、43b)に前記排ガスが流通する状態では、前記吸収剤(42a、42b)を加熱することにより前記吸収剤(42a、42b)に吸収されていた酸素を放出する放出モードを実行して前記酸素富化空気を生成し、
一方、前記熱交換器(43a、43b)に前記排ガスが流通しない状態では、前記空気中の酸素が前記吸収剤(42a、42b)に吸収される吸収モードを実行するとともに、前記空気中の窒素は前記吸収剤(42a、42b)に吸収されないまま外部へ排出されるように構成されていることを特徴とする除去器。 - エネルギ源として少なくとも水素をエネルギ変換手段(EG)へ供給するエネルギ源供給システムに搭載されるとともに、水素を含有する燃料と空気とが供給され、前記燃料を改質して水素を生成させる燃料改質装置であって、
前記燃料の一部と前記空気とを燃焼させる燃焼部(32)と、前記燃焼に伴って発生する燃焼熱を利用して残りの前記燃料を水素に変換する変換部(33)とを有する改質器(3)と、
前記改質器(3)に供給される前記空気中の窒素を除去して酸素富化空気を生成する除去器(4)とを備え、
前記除去器(4)には、前記空気が流通する空気側流路と、前記エネルギ変換手段(EG)の排ガスが流通する排ガス側流路とがそれぞれ別々に設けられ、
前記空気側流路に、前記空気中の酸素を選択可逆的に吸収・放出する吸収剤(42a、42b)が設けられ、
前記排ガス側流路には、前記排ガスが流通する熱交換器(43a、43b)が設けられ、
前記熱交換器(43a、43b)は、前記吸収剤(42a、42b)の一面側に接するように配置され前記排ガスの熱によって前記吸収剤(42a、42b)を加熱するようになっており、
前記熱交換器(43a、43b)に前記排ガスが流通する状態では、前記吸収剤(42a、42b)を加熱することにより前記吸収剤(42a、42b)に吸収されていた酸素を放出する放出モードを実行して前記酸素富化空気を生成し、
一方、前記熱交換器(43a、43b)に前記排ガスが流通しない状態では、前記空気中の酸素が前記吸収剤(42a、42b)に吸収される吸収モードを実行するとともに、前記空気中の窒素は前記吸収剤(42a、42b)に吸収されないまま前記改質器(3)の外部へ排出されるように構成されていることを特徴とする燃料改質装置。 - 前記除去器(4)は、前記吸収剤(42a、42b)と、前記熱交換器(43a、43b)とを有する除去部(41a、41b)を少なくとも2つ備えており、
前記少なくとも2つの除去部(41a、41b)は、前記吸収モードと、前記放出モードとが、切替可能に構成されており、
前記少なくとも2つの除去部(41a、41b)のうち、一方の前記除去部(41a)と他方の前記除去部(41b)において、前記吸収モードおよび前記放出モードのうち互いに異なるモードが実行されるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の燃料改質装置。 - 前記吸収剤(42a、42b)は、前記窒素および前記酸素それぞれの分子サイズの差異を利用して、前記空気中の酸素を選択可逆的に吸収・放出することを特徴とする請求項3に記載の燃料改質装置。
- 前記吸収剤(42a、42b)は、当該吸収剤(42a、42b)と前記窒素または前記酸素との分子間結合力の差異を利用して、前記空気中の酸素を選択可逆的に吸収・放出することを特徴とする請求項3に記載の燃料改質装置。
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