JPH04187502A - 燃料電池電源装置用改質器 - Google Patents
燃料電池電源装置用改質器Info
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- JPH04187502A JPH04187502A JP31718890A JP31718890A JPH04187502A JP H04187502 A JPH04187502 A JP H04187502A JP 31718890 A JP31718890 A JP 31718890A JP 31718890 A JP31718890 A JP 31718890A JP H04187502 A JPH04187502 A JP H04187502A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は燃料電池燃料流動安定板、特に、可搬式燃料電
池電源装置の運転時の姿勢に拘わりなく燃料ガスを燃料
電池本体に安定して供給するための改質器の部品構造に
関するものである。
池電源装置の運転時の姿勢に拘わりなく燃料ガスを燃料
電池本体に安定して供給するための改質器の部品構造に
関するものである。
（従来の技術）
可搬式燃料電池電源装置は、平地のみなろず傾斜地に設
置して運転される場合があるため、電源装置の運転姿勢
に拘わりなく安定した出力を得るためには、燃料電池本
体に燃料ガスを安定して供給する必要があるが、その燃
料カス供給手段ごしては、天然ガスやアルコール等の燃
料ガス原料を触媒等で水素リッチカスに改質する改質器
が、例、ｔｌｆ、特開昭６３−３０３０２号公報にて知
られている。
置して運転される場合があるため、電源装置の運転姿勢
に拘わりなく安定した出力を得るためには、燃料電池本
体に燃料ガスを安定して供給する必要があるが、その燃
料カス供給手段ごしては、天然ガスやアルコール等の燃
料ガス原料を触媒等で水素リッチカスに改質する改質器
が、例、ｔｌｆ、特開昭６３−３０３０２号公報にて知
られている。
この種の改質器は、ＪΦ常、第３図に示すように、改質
器本体の上部に配設されたバーナーノズル２と、該バー
ナーノズル２の下方にその中心軸と同軸に上下に配設さ
れた環状の気化器４および過熱器５と、それらを包囲す
る隔壁の外側に配設された環状触媒層６とて構成され、
バーナー燃料供給管１から供給される燃料をバーナーノ
ズル２て燃焼させ、その燃焼カスで気化器４を加熱して
その内部を流動する改質燃料供給管３がら供給される燃
料ガス原料を気化させ、これを過熱器５て過熱した後、
触媒層６て水素リッチガスに改質し、その水素リッチカ
スを燃料カスとして燃料供給管７から燃料電池本体に供
給するものである。
器本体の上部に配設されたバーナーノズル２と、該バー
ナーノズル２の下方にその中心軸と同軸に上下に配設さ
れた環状の気化器４および過熱器５と、それらを包囲す
る隔壁の外側に配設された環状触媒層６とて構成され、
バーナー燃料供給管１から供給される燃料をバーナーノ
ズル２て燃焼させ、その燃焼カスで気化器４を加熱して
その内部を流動する改質燃料供給管３がら供給される燃
料ガス原料を気化させ、これを過熱器５て過熱した後、
触媒層６て水素リッチガスに改質し、その水素リッチカ
スを燃料カスとして燃料供給管７から燃料電池本体に供
給するものである。
（発明か解決しようとする課題）
この改質器は、それを水平状態で作動させる場合には、
燃焼ガスか流動路内をほぼ均一に流れるため、過熱器５
および気化器４を均一に加熱することかできるが、第４
図に示すように傾斜状態で作動させると、重力の作用に
より燃焼カスか流動路の中心線より下側に多く流れるた
め、気化器４および過熱器５か局部的に強く加熱されて
それらの加熱が不均一となり、燃料の変換効率か低下し
、燃料の供給か不安定となって電源装置の出力か低下す
るという問題かあった。
燃焼ガスか流動路内をほぼ均一に流れるため、過熱器５
および気化器４を均一に加熱することかできるが、第４
図に示すように傾斜状態で作動させると、重力の作用に
より燃焼カスか流動路の中心線より下側に多く流れるた
め、気化器４および過熱器５か局部的に強く加熱されて
それらの加熱が不均一となり、燃料の変換効率か低下し
、燃料の供給か不安定となって電源装置の出力か低下す
るという問題かあった。
従って、本発明は、燃料電池電源装置か傾斜状態で運転
される場合にも、安定した運転かできるようにすること
を課題とするものである。
される場合にも、安定した運転かできるようにすること
を課題とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、前記課題を解決するための手段としで１．小
径の開口端と大径の開口端を有する円錐台状拡散板と、
該拡散板の外側表面に立設され、前記小径の開口端と大
径の開口端側との間をラセン状に伸張する複数のフィン
とからなる燃料電池燃料流動安定板を提供するものであ
る。
径の開口端と大径の開口端を有する円錐台状拡散板と、
該拡散板の外側表面に立設され、前記小径の開口端と大
径の開口端側との間をラセン状に伸張する複数のフィン
とからなる燃料電池燃料流動安定板を提供するものであ
る。
本発明に係る燃料電池燃料流動安定板は、通常、改質器
の燃焼カス流動路に相互に燃焼力スの流動方向に所定間
隔をおいて、かつ、それぞれ小径の開口端側を上にして
複数配設され、下流側のものほど小型化しである。
の燃焼カス流動路に相互に燃焼力スの流動方向に所定間
隔をおいて、かつ、それぞれ小径の開口端側を上にして
複数配設され、下流側のものほど小型化しである。
従って、本発明は、他の観点から見れば、改質器本体内
に形成される燃焼ガス流動路の上部にノ・−ナーノズル
を備え、その下方に前記燃焼力゛ス流動路を包囲して上
下に配設された環状の過熱器および気化器と、それらを
包囲するように配設された環状触媒層とからなる改質器
において、前記燃焼ガス流動路に燃焼ガスの流動方向に
相互に所定間隔をおいて配設された複数の燃料電池燃料
流動安定板を備え、各安定板が小径の上部開口端と大径
の下部開口端を有する円錐台状拡散板と、該拡散板の外
側表面に立設され、その上部開口端側力・ら下部間口端
側に向かってラセン状に伸張する複数の円弧状フィンと
からなり、前記燃焼ガス流動路の下流側に位置する安定
板の上部開口端がその上流側に位置する安定板の上部開
口端よりも小径であることを特徴とする改質器を提供す
るものである。
に形成される燃焼ガス流動路の上部にノ・−ナーノズル
を備え、その下方に前記燃焼力゛ス流動路を包囲して上
下に配設された環状の過熱器および気化器と、それらを
包囲するように配設された環状触媒層とからなる改質器
において、前記燃焼ガス流動路に燃焼ガスの流動方向に
相互に所定間隔をおいて配設された複数の燃料電池燃料
流動安定板を備え、各安定板が小径の上部開口端と大径
の下部開口端を有する円錐台状拡散板と、該拡散板の外
側表面に立設され、その上部開口端側力・ら下部間口端
側に向かってラセン状に伸張する複数の円弧状フィンと
からなり、前記燃焼ガス流動路の下流側に位置する安定
板の上部開口端がその上流側に位置する安定板の上部開
口端よりも小径であることを特徴とする改質器を提供す
るものである。
（作用）
本発明に係る燃料電池燃料流動安定板は、その円錐台状
の表面か燃焼ガスを半径方向へ拡散させると同時に、円
弧状フィンが燃焼ガスに渦流を生じさせるように作用す
る。従って、本発明に係る安定板を改質器の燃焼ガス流
動路に前述のように複数配設すると、拡散板に当たった
燃焼ガスは、安定板の作用により混合、旋回させられな
がら安定板の周囲に均一に拡散され、その周囲に配設さ
れた気化器および過熱器の表面に略直角に近い角度で均
一に吹き付けられる。また、安定板の開口部を通り抜け
た燃焼ガスは、その一部か下流側の安定板の作用により
その周囲にａＪ巻き状に拡散され、気化器および過熱器
の他の部位を略均−に加熱する。以下、同様にして下流
側の安定板の作用により過熱器および気化器を加熱する
。
の表面か燃焼ガスを半径方向へ拡散させると同時に、円
弧状フィンが燃焼ガスに渦流を生じさせるように作用す
る。従って、本発明に係る安定板を改質器の燃焼ガス流
動路に前述のように複数配設すると、拡散板に当たった
燃焼ガスは、安定板の作用により混合、旋回させられな
がら安定板の周囲に均一に拡散され、その周囲に配設さ
れた気化器および過熱器の表面に略直角に近い角度で均
一に吹き付けられる。また、安定板の開口部を通り抜け
た燃焼ガスは、その一部か下流側の安定板の作用により
その周囲にａＪ巻き状に拡散され、気化器および過熱器
の他の部位を略均−に加熱する。以下、同様にして下流
側の安定板の作用により過熱器および気化器を加熱する
。
なお、燃料流動安定板は、その円錐台状拡散板の立体角
を改質器の寸法、燃焼ガスの流量、速度笠に応りで任意
に設定できるか、通常、その底面と拡散板の傾斜面との
成す角が３０〜６０度の〔囲で設定される。
を改質器の寸法、燃焼ガスの流量、速度笠に応りで任意
に設定できるか、通常、その底面と拡散板の傾斜面との
成す角が３０〜６０度の〔囲で設定される。
す、下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
（実施例）
本発明に係る燃料電池燃料流動安定板を備えた改質器を
示す第１図において、１はノ・−ナー燃料供給管、２は
バーナーノズル、３は改質燃料供給管、４は気化器、５
は過熱器、６は触媒層、７は改質ガス排出管、８は空気
供給ファン、９は燃焼ガス出口、１０は改質器本体で、
これろは従来のものと同様に構成されている。
示す第１図において、１はノ・−ナー燃料供給管、２は
バーナーノズル、３は改質燃料供給管、４は気化器、５
は過熱器、６は触媒層、７は改質ガス排出管、８は空気
供給ファン、９は燃焼ガス出口、１０は改質器本体で、
これろは従来のものと同様に構成されている。
前記改質器は、その内部に形成される燃焼ガス流動路２
０ｉ：複数の燃料電池燃料流動安定板１１Ａ、１１Ｂ、
ＩＩＣを備え、これらは、改質器本体］０の底部に立設
された支持軸１２に燃焼ガスの流動方向に相互に所定間
隔をおいて固定されている。各安定板１１Ａ、 ］ Ｉ
Ｂ、 １１Ｃは、第２図に示すように、日錐台状の拡散
板１３と、それに固設された複数の円弧状フィン１４と
からなり、拡散板］３はその上部に小径の開口端１３ａ
を、その下部に大径の開口端１３ｂを有し、円弧状フィ
ン１４は拡散板１３の外側表面に立設され、その上部開
口端側から下部開口端側に向かってラセン状に伸張して
いる。これらの安定板１１Ａ、１１Ｂ、ＩＩＣは、前記
燃焼ガス流動路の上流側から下流側にいくに従って順次
小型化され、下流側の安定板の上部開口端がその上流側
の安定板の上部開口端よりも小径になるようにしである
。
０ｉ：複数の燃料電池燃料流動安定板１１Ａ、１１Ｂ、
ＩＩＣを備え、これらは、改質器本体］０の底部に立設
された支持軸１２に燃焼ガスの流動方向に相互に所定間
隔をおいて固定されている。各安定板１１Ａ、 ］ Ｉ
Ｂ、 １１Ｃは、第２図に示すように、日錐台状の拡散
板１３と、それに固設された複数の円弧状フィン１４と
からなり、拡散板］３はその上部に小径の開口端１３ａ
を、その下部に大径の開口端１３ｂを有し、円弧状フィ
ン１４は拡散板１３の外側表面に立設され、その上部開
口端側から下部開口端側に向かってラセン状に伸張して
いる。これらの安定板１１Ａ、１１Ｂ、ＩＩＣは、前記
燃焼ガス流動路の上流側から下流側にいくに従って順次
小型化され、下流側の安定板の上部開口端がその上流側
の安定板の上部開口端よりも小径になるようにしである
。
運転に際しては、空気供給ファン８で空気を改質器内に
導入し、バーナー燃料供給管１から供給される燃料をバ
ーナーノズル２て燃焼させると、生成した燃焼ガスは流
動路２０を下向きに流れるか、その一部は最上位の安定
板１１Ａに当たり該安定板１１Ａの作用により混合、旋
回させられなからその周囲に渦巻き状に拡散され、改質
器内に均一に分配される。他方、安定板１１Ａの上部開
口を通り抜けたＰ、焼カスの一部は、その下流の安定板
１１Ｂに当たり、その作用により渦巻き状に拡散され、
安定板１１Ｂの周囲に配設された過熱器５の表面に対し
直角に近い角度で均一に当たり、それを加熱する。ま１
こ、安定板１ ］、 Ｂの上部開口を通り抜けた燃焼カ
スの一部は、その下流の安定板１１Ｃで同様に拡散され
、気化器４に略直角に吹き付けられ、それを加熱する。
導入し、バーナー燃料供給管１から供給される燃料をバ
ーナーノズル２て燃焼させると、生成した燃焼ガスは流
動路２０を下向きに流れるか、その一部は最上位の安定
板１１Ａに当たり該安定板１１Ａの作用により混合、旋
回させられなからその周囲に渦巻き状に拡散され、改質
器内に均一に分配される。他方、安定板１１Ａの上部開
口を通り抜けたＰ、焼カスの一部は、その下流の安定板
１１Ｂに当たり、その作用により渦巻き状に拡散され、
安定板１１Ｂの周囲に配設された過熱器５の表面に対し
直角に近い角度で均一に当たり、それを加熱する。ま１
こ、安定板１ ］、 Ｂの上部開口を通り抜けた燃焼カ
スの一部は、その下流の安定板１１Ｃで同様に拡散され
、気化器４に略直角に吹き付けられ、それを加熱する。
このため、燃料電池電源装置、従って、その改質器を傾
斜状態で運転した場合でも、安定板の作用によって燃焼
ガスか混合され、その周囲に渦巻き状に拡散しながら過
熱器５および気化器４に吹き付けられるため、改質器の
傾きによる影響は最小限に抑制され、気化器および過熱
器を均一に加熱でき、燃料電池本体に燃料ガスを安定し
て供給することかできる。
斜状態で運転した場合でも、安定板の作用によって燃焼
ガスか混合され、その周囲に渦巻き状に拡散しながら過
熱器５および気化器４に吹き付けられるため、改質器の
傾きによる影響は最小限に抑制され、気化器および過熱
器を均一に加熱でき、燃料電池本体に燃料ガスを安定し
て供給することかできる。
なお、前記実施例では、各安定板を支持軸１２に固定し
ているか、安定板を支持軸回りに回転可能に装着し、燃
焼カスの作用により回転させるようにしてもよく、また
、安定板を支持軸に固定；、その支持軸をモータその他
遮当な駆動手段で駆動して安定板を強制的に回転させる
ようにしても良い。
ているか、安定板を支持軸回りに回転可能に装着し、燃
焼カスの作用により回転させるようにしてもよく、また
、安定板を支持軸に固定；、その支持軸をモータその他
遮当な駆動手段で駆動して安定板を強制的に回転させる
ようにしても良い。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で燃
焼ガスを混合させなから渦巻き状に拡散させることによ
り、改質器の気化器および過熱器を均一に、かつ、高効
率で加熱することができる。
焼ガスを混合させなから渦巻き状に拡散させることによ
り、改質器の気化器および過熱器を均一に、かつ、高効
率で加熱することができる。
また、燃料電池電源装置を傾斜状態で運転しても、安定
板の作用によって改質器の傾きによる影響が抑制され、
水平状態で運転する場合と変わらない程度に気化器およ
び過熱器を均一に加熱でき、改質器から燃料電池本体へ
の燃料ガスの流動の変動を防止でき、安定した運転を行
うことができるなど、優れた効果が得られる。
板の作用によって改質器の傾きによる影響が抑制され、
水平状態で運転する場合と変わらない程度に気化器およ
び過熱器を均一に加熱でき、改質器から燃料電池本体へ
の燃料ガスの流動の変動を防止でき、安定した運転を行
うことができるなど、優れた効果が得られる。
第１図は本発明に係る燃料電池燃料流動安定板を備えた
改質器の構造を示す断面図、第２図は第１図に示す燃料
電池燃料流動安定板の斜視図、第３図は従来の改質器の
構造を示す断面図、第４図はそれを傾斜状態で運転する
場合の燃焼ガスの流れを示す断面図である。 １〜バーナー燃料供給管、２〜ノ・−チーノズル３〜改
質燃料供給口、４〜気化器、５〜過熱器、６〜触媒層、
１０〜改質器本体、１１Ａ、ｌｌＢ。 １１Ｃ〜燃料電池燃料流動安定板、１２〜支持軸、１３
〜円錐台状拡散板、１３ａ〜上部開口端、１３ｂ〜下部
開口端、１４〜フイン、２０〜流動路。 特許出願人 防衛庁技術研究本部長 はか１名
改質器の構造を示す断面図、第２図は第１図に示す燃料
電池燃料流動安定板の斜視図、第３図は従来の改質器の
構造を示す断面図、第４図はそれを傾斜状態で運転する
場合の燃焼ガスの流れを示す断面図である。 １〜バーナー燃料供給管、２〜ノ・−チーノズル３〜改
質燃料供給口、４〜気化器、５〜過熱器、６〜触媒層、
１０〜改質器本体、１１Ａ、ｌｌＢ。 １１Ｃ〜燃料電池燃料流動安定板、１２〜支持軸、１３
〜円錐台状拡散板、１３ａ〜上部開口端、１３ｂ〜下部
開口端、１４〜フイン、２０〜流動路。 特許出願人 防衛庁技術研究本部長 はか１名
Claims (1)
- （１）小径の開口端と大径の開口端を有する円錐台状拡
散板と、該拡散板の外側表面に立設され、前記小径の開
口端と大径の開口端側との間をラセン状に伸張する複数
のフィンとからなる燃料電池燃料流動安定板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31718890A JPH0688762B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 燃料電池電源装置用改質器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31718890A JPH0688762B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 燃料電池電源装置用改質器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04187502A true JPH04187502A (ja) | 1992-07-06 |
| JPH0688762B2 JPH0688762B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=18085438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31718890A Expired - Fee Related JPH0688762B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 燃料電池電源装置用改質器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688762B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7005114B2 (en) * | 2000-11-17 | 2006-02-28 | Nucellsys Gmbh | Gas generation system for a reformer and method for providing a gas flow to a reformer |
| JP2006232610A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Cosmo Oil Co Ltd | 水素製造用改質装置 |
| JP2007320812A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料処理装置 |
| JP2011096576A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池電源装置用改質器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106268524B (zh) * | 2015-06-05 | 2019-05-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 扩散器及固定床反应器 |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP31718890A patent/JPH0688762B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7005114B2 (en) * | 2000-11-17 | 2006-02-28 | Nucellsys Gmbh | Gas generation system for a reformer and method for providing a gas flow to a reformer |
| JP2006232610A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Cosmo Oil Co Ltd | 水素製造用改質装置 |
| JP2007320812A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料処理装置 |
| JP2011096576A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池電源装置用改質器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0688762B2 (ja) | 1994-11-09 |
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