JPH04363133A - 燃料改質器 - Google Patents
燃料改質器Info
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- JPH04363133A JPH04363133A JP13812891A JP13812891A JPH04363133A JP H04363133 A JPH04363133 A JP H04363133A JP 13812891 A JP13812891 A JP 13812891A JP 13812891 A JP13812891 A JP 13812891A JP H04363133 A JPH04363133 A JP H04363133A
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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
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
- B01J8/0085—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction promoting uninterrupted fluid flow, e.g. by filtering out particles in front of the catalyst layer
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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化水素系の原燃料を
改質管に通流し、この原燃料を改質触媒により水蒸気改
質して水素に富む改質ガスに改質する燃料電池発電装置
用の燃料改質器に係わり、特に、その改質触媒が改質管
の熱変形によって圧縮されるのを防止するための構造の
改良に関する。
改質管に通流し、この原燃料を改質触媒により水蒸気改
質して水素に富む改質ガスに改質する燃料電池発電装置
用の燃料改質器に係わり、特に、その改質触媒が改質管
の熱変形によって圧縮されるのを防止するための構造の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池発電装置おいては、天然ガスや
ナフサ等の炭化水素系の原燃料から水蒸気を付加した上
で、熱媒体で加熱しつつ改質触媒により水素に富む改質
ガスを生成し、この改質ガスを一酸化炭素変成器を経て
燃料電池に供給するための燃料改質器が使用される。図
１４および図１５はこうした従来技術による燃料改質器
の、図１４は側断面図、図１５は図１４においてＡ─Ａ
断面において仕切円筒，内筒，フィンおよび改質触媒の
みを取り出した図である。図１４および図１５おいて１
はその少なくとも下部を炉容器３で覆われている改質管
であり、その内側にバーナ２が配設されている。改質管
１は直立した仕切円筒４と、これを挟んでこの内外に同
心円状に配設され下部を仕切円筒４の下端から離してリ
ング状の底板７で接続された内筒５と外筒６とで形成さ
れている。内筒５の仕切円筒４が配設されている側の、
即ち、後記する粒状改質触媒１４が充填されている側の
面には複数の金属製のフィン２１が例えば溶接法によっ
て装着されている。このような構成により改質管１には
下端部で通じる内側環状空間８および外側環状空間９の
二重環状空間が形成される。外側環状空間９の上部には
原料ガスマニホールド１０を介して原料ガス入口１１が
形成され、また内側環状空間８の上部には改質ガスマニ
ホールド１２を介して改質ガス出口１３が形成されてい
る。改質管１には改質ガスマニホールド１２を除く内側
環状空間８に粒状改質触媒１４が充填される。バーナ２
は改質管１の内側に配設されている。改質管１の下方お
よび周囲には改質管と間隔を置いて耐火断熱材１５が配
置され、改質管１との間にバーナ２からの熱媒体を導く
熱媒体通路１６が形成されている。この熱媒体通路１６
の上部には熱媒体出口マニホールド１７を介して熱媒体
出口１８が形成されている。
ナフサ等の炭化水素系の原燃料から水蒸気を付加した上
で、熱媒体で加熱しつつ改質触媒により水素に富む改質
ガスを生成し、この改質ガスを一酸化炭素変成器を経て
燃料電池に供給するための燃料改質器が使用される。図
１４および図１５はこうした従来技術による燃料改質器
の、図１４は側断面図、図１５は図１４においてＡ─Ａ
断面において仕切円筒，内筒，フィンおよび改質触媒の
みを取り出した図である。図１４および図１５おいて１
はその少なくとも下部を炉容器３で覆われている改質管
であり、その内側にバーナ２が配設されている。改質管
１は直立した仕切円筒４と、これを挟んでこの内外に同
心円状に配設され下部を仕切円筒４の下端から離してリ
ング状の底板７で接続された内筒５と外筒６とで形成さ
れている。内筒５の仕切円筒４が配設されている側の、
即ち、後記する粒状改質触媒１４が充填されている側の
面には複数の金属製のフィン２１が例えば溶接法によっ
て装着されている。このような構成により改質管１には
下端部で通じる内側環状空間８および外側環状空間９の
二重環状空間が形成される。外側環状空間９の上部には
原料ガスマニホールド１０を介して原料ガス入口１１が
形成され、また内側環状空間８の上部には改質ガスマニ
ホールド１２を介して改質ガス出口１３が形成されてい
る。改質管１には改質ガスマニホールド１２を除く内側
環状空間８に粒状改質触媒１４が充填される。バーナ２
は改質管１の内側に配設されている。改質管１の下方お
よび周囲には改質管と間隔を置いて耐火断熱材１５が配
置され、改質管１との間にバーナ２からの熱媒体を導く
熱媒体通路１６が形成されている。この熱媒体通路１６
の上部には熱媒体出口マニホールド１７を介して熱媒体
出口１８が形成されている。
【０００３】以上の構成の燃料改質器において、バーナ
２には燃料入口１９からは燃料（燃料電池運転時には燃
料電池本体からの排出燃料ガス）が導入され、空気入口
２０からの燃焼空気により燃焼し、燃焼ガスとしての熱
媒体を生成する。熱媒体は改質管１の内側を改質触媒充
填部に沿って下方に流れ、引続いて熱媒体通路１６を流
れ、熱媒体マニホールド１７を通って熱媒体出口１８か
ら排出される。一方、原燃料に水蒸気を混合してなる原
料ガスは原料ガス入口１１から流入し、原料ガスマニホ
ールド１０を通って外側環状空間９を下方に流れ仕切円
筒４の下端部で折返し内側環状空間８に入り、内側環状
空間８に充填された粒状改質触媒１４の層中を上向きに
流れ水素に富んだ改質ガスに改質され、改質ガスマニホ
ールド１２を通って改質ガス出口１３から出ていく。な
お、熱媒体通路１６の間隙を狭くして熱媒体の流速を上
げることにより、外側環状空間９を流れる原料ガスへの
熱伝達を良好にし、これに伴って熱媒体排出ガスの温度
を下げることができる。この間粒状改質触媒１４は、熱
媒体からの熱が内筒５およびフィン２１を介して供給さ
れ所定温度に維持される。
２には燃料入口１９からは燃料（燃料電池運転時には燃
料電池本体からの排出燃料ガス）が導入され、空気入口
２０からの燃焼空気により燃焼し、燃焼ガスとしての熱
媒体を生成する。熱媒体は改質管１の内側を改質触媒充
填部に沿って下方に流れ、引続いて熱媒体通路１６を流
れ、熱媒体マニホールド１７を通って熱媒体出口１８か
ら排出される。一方、原燃料に水蒸気を混合してなる原
料ガスは原料ガス入口１１から流入し、原料ガスマニホ
ールド１０を通って外側環状空間９を下方に流れ仕切円
筒４の下端部で折返し内側環状空間８に入り、内側環状
空間８に充填された粒状改質触媒１４の層中を上向きに
流れ水素に富んだ改質ガスに改質され、改質ガスマニホ
ールド１２を通って改質ガス出口１３から出ていく。な
お、熱媒体通路１６の間隙を狭くして熱媒体の流速を上
げることにより、外側環状空間９を流れる原料ガスへの
熱伝達を良好にし、これに伴って熱媒体排出ガスの温度
を下げることができる。この間粒状改質触媒１４は、熱
媒体からの熱が内筒５およびフィン２１を介して供給さ
れ所定温度に維持される。
【０００４】上述のような燃料改質器において、天然ガ
スのような原燃料を水蒸気改質する際には高温の運転温
度で改質反応が行なわれ、改質管１を形成している耐熱
鋼の表面温度は、運転条件にもよるが７００〜９００℃
にもなる。また上述の燃料改質器は、この燃料改質器で
得られた水素に富む改質ガスを一酸化炭素変成器にて一
酸化炭素濃度の低いガスにした改質ガスを燃料電池の燃
料として供給して燃料電池により発電する燃料電池発電
装置に組込まれる。このような燃料電池発電装置全体の
起動ならびに停止時間は、発電装置であるという必要性
から、より短いことが望まれており、１〜２時間程度と
することが目標となっている。また最も頻度が高い場合
には毎日起動，停止を繰り返す場合がある。これらは、
化学プラント用に用いられている燃料改質器と比較して
起動時間は約１０〜１００分の１、起動，停止頻度は約
２５０倍であり、極めて過酷な条件下で起動，停止が行
なわれるということになる。
スのような原燃料を水蒸気改質する際には高温の運転温
度で改質反応が行なわれ、改質管１を形成している耐熱
鋼の表面温度は、運転条件にもよるが７００〜９００℃
にもなる。また上述の燃料改質器は、この燃料改質器で
得られた水素に富む改質ガスを一酸化炭素変成器にて一
酸化炭素濃度の低いガスにした改質ガスを燃料電池の燃
料として供給して燃料電池により発電する燃料電池発電
装置に組込まれる。このような燃料電池発電装置全体の
起動ならびに停止時間は、発電装置であるという必要性
から、より短いことが望まれており、１〜２時間程度と
することが目標となっている。また最も頻度が高い場合
には毎日起動，停止を繰り返す場合がある。これらは、
化学プラント用に用いられている燃料改質器と比較して
起動時間は約１０〜１００分の１、起動，停止頻度は約
２５０倍であり、極めて過酷な条件下で起動，停止が行
なわれるということになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術によ
る燃料電池発電装置用の燃料改質器は、化学プラント用
の改質器と比較して極めて過酷な温度変化条件下で頻繁
な起動，停止が繰り返され、これに伴い改質管を構成し
ている金属板は膨張，収縮を繰り返す。特に図１４で示
す改質管のバーナ２に近い部分Ａと原料ガスの入口に近
い部分Ｂの起動時の昇温曲線は、図１６に示すようにバ
ーナ近接部の改質管表面温度Ｐはバーナの点火とともに
急速に上昇するのに対して、原料ガス入口部の改質管表
面温度Ｑはバーナ点火直後は熱媒体の持つ熱量が改質管
等の加熱に費やされるため温度の上昇度が遅く、このた
めバーナ点火直後には改質管に大きい温度差の温度分布
が生じる。この大きい温度差の温度分布によって、改質
管の外筒や仕切円筒よりも内筒の方が急速に熱膨張する
こととなり、改質触媒層はいったん半径方向に加圧力を
受ける。この加圧力を受けた粒状改質触媒は仕切円筒に
阻止されて半径方向に移動できないため半径方向と直角
の方向に移動しようとし、結果として粒状改質触媒は半
径と直角方向に加圧力を受けることとなる。こうした加
圧力による圧縮応力によって粒状改質触媒は最悪の場合
は圧壊を受けることとなり、粒状改質触媒が圧壊して粉
状になると改質触媒層の流体に対する圧力損失が大きく
なり、最悪の場合燃料電池発電装置の運転の継続を不可
能にすることとなる。
る燃料電池発電装置用の燃料改質器は、化学プラント用
の改質器と比較して極めて過酷な温度変化条件下で頻繁
な起動，停止が繰り返され、これに伴い改質管を構成し
ている金属板は膨張，収縮を繰り返す。特に図１４で示
す改質管のバーナ２に近い部分Ａと原料ガスの入口に近
い部分Ｂの起動時の昇温曲線は、図１６に示すようにバ
ーナ近接部の改質管表面温度Ｐはバーナの点火とともに
急速に上昇するのに対して、原料ガス入口部の改質管表
面温度Ｑはバーナ点火直後は熱媒体の持つ熱量が改質管
等の加熱に費やされるため温度の上昇度が遅く、このた
めバーナ点火直後には改質管に大きい温度差の温度分布
が生じる。この大きい温度差の温度分布によって、改質
管の外筒や仕切円筒よりも内筒の方が急速に熱膨張する
こととなり、改質触媒層はいったん半径方向に加圧力を
受ける。この加圧力を受けた粒状改質触媒は仕切円筒に
阻止されて半径方向に移動できないため半径方向と直角
の方向に移動しようとし、結果として粒状改質触媒は半
径と直角方向に加圧力を受けることとなる。こうした加
圧力による圧縮応力によって粒状改質触媒は最悪の場合
は圧壊を受けることとなり、粒状改質触媒が圧壊して粉
状になると改質触媒層の流体に対する圧力損失が大きく
なり、最悪の場合燃料電池発電装置の運転の継続を不可
能にすることとなる。
【０００６】これを回避する対策として、粒状改質触媒
に所要の圧壊強度を持たせることが必要となるが、触媒
自体の圧壊強度を増大させるには触媒の担体であるアル
ミナの強度を増加させることが必要となる。このために
は担体製作時の焼成温度を上昇させるか焼成時間を長く
するかのいずれかの方法によって、γアルミナをαアル
ミナに変成して結晶度を上げるようにする。しかしなが
ら結晶度を上げる結果、担体内部の細孔容積が減少して
しまうことになる。ところで担体内部の細孔は触媒反応
速度に直接寄与し、細孔容積が大きいほど触媒反応速度
が上昇し、触媒活性が向上する関係にあるため、細孔容
積の減少は触媒活性を低下させることになっていた。こ
のように触媒の圧壊強度と活性の関係は相反する関係に
あり、このために燃料電池発電装置用燃料改質器の改質
触媒は、圧壊強度と触媒活性とを適度にバランスさせて
製作しており、この結果改質触媒容積を減少させること
ができず、例えばオンサイト用の燃料電池発電装置のよ
うな場合には、燃料改質器のサイズをある程度以下にす
ることができないという問題があった。
に所要の圧壊強度を持たせることが必要となるが、触媒
自体の圧壊強度を増大させるには触媒の担体であるアル
ミナの強度を増加させることが必要となる。このために
は担体製作時の焼成温度を上昇させるか焼成時間を長く
するかのいずれかの方法によって、γアルミナをαアル
ミナに変成して結晶度を上げるようにする。しかしなが
ら結晶度を上げる結果、担体内部の細孔容積が減少して
しまうことになる。ところで担体内部の細孔は触媒反応
速度に直接寄与し、細孔容積が大きいほど触媒反応速度
が上昇し、触媒活性が向上する関係にあるため、細孔容
積の減少は触媒活性を低下させることになっていた。こ
のように触媒の圧壊強度と活性の関係は相反する関係に
あり、このために燃料電池発電装置用燃料改質器の改質
触媒は、圧壊強度と触媒活性とを適度にバランスさせて
製作しており、この結果改質触媒容積を減少させること
ができず、例えばオンサイト用の燃料電池発電装置のよ
うな場合には、燃料改質器のサイズをある程度以下にす
ることができないという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、改質管内の改質触媒層の
粒状改質触媒が燃料改質器の起動，停止動作時の昇温，
降温時において圧壊することのない燃料改質器を提供す
ることにある。
粒状改質触媒が燃料改質器の起動，停止動作時の昇温，
降温時において圧壊することのない燃料改質器を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では前述の目的は
、
、
【０００９】１）改質触媒が充填されている二重円筒構
造の改質管と、この改質管の内側に設置され前記改質管
を加熱するための熱媒体を供給するバーナと、この熱媒
体の経路を形成し少なくとも前記改質管の下部を包囲す
るよう構成された炉容器とを有し、前記二重円筒構造改
質管の最内側に位置する内筒の改質触媒が充填されてい
る側の面には前記改質触媒への熱伝達を向上するための
複数のフィンが装着されており、しかも前記改質管には
炭化水素系の原燃料と水蒸気を混合してなる原料ガスを
通流し、この原料ガスを前記改質触媒により水蒸気改質
して水素に富む改質ガスに改質する燃料改質器において
、前記フィンが、改質管の熱変形により改質触媒に生じ
る応力を吸収するための間隙を有する間隙付金属帯体で
あること、また
造の改質管と、この改質管の内側に設置され前記改質管
を加熱するための熱媒体を供給するバーナと、この熱媒
体の経路を形成し少なくとも前記改質管の下部を包囲す
るよう構成された炉容器とを有し、前記二重円筒構造改
質管の最内側に位置する内筒の改質触媒が充填されてい
る側の面には前記改質触媒への熱伝達を向上するための
複数のフィンが装着されており、しかも前記改質管には
炭化水素系の原燃料と水蒸気を混合してなる原料ガスを
通流し、この原料ガスを前記改質触媒により水蒸気改質
して水素に富む改質ガスに改質する燃料改質器において
、前記フィンが、改質管の熱変形により改質触媒に生じ
る応力を吸収するための間隙を有する間隙付金属帯体で
あること、また
【００１０】２）前記１項記載の手段において、複数の
間隙付金属帯体が改質管の内筒の改質触媒が収容される
側の面上に、この内筒の中心軸に対して平行に、または
、この内筒の中心軸に対して斜めに、さらには、この内
筒の中心軸を中心とした円弧状にしかも原料ガスを通流
させる通路となる間隔を設けて配設されること、また
間隙付金属帯体が改質管の内筒の改質触媒が収容される
側の面上に、この内筒の中心軸に対して平行に、または
、この内筒の中心軸に対して斜めに、さらには、この内
筒の中心軸を中心とした円弧状にしかも原料ガスを通流
させる通路となる間隔を設けて配設されること、また
【
００１１】３）前記１項または２項記載の手段において
、間隙付金属帯体が、間隔を隔てて配設された一対の金
属板で、または、内側に間隙が形成されるよう一枚の金
属板をＵ字状に加工して、または、内側に間隙が形成さ
れるよう一枚の金属板をＵ字状でしかもかくして形成さ
れた一対の辺の長さを一方の辺の長さが他方の辺の長さ
よりも長い長さとなるよう加工するとともにこの一方の
辺の端面でこの間隙付金属帯体を改質管の内筒の改質触
媒が収容される側の面に装着して、さらには、内側に間
隙が形成されるよう溝加工を施された金属板でなること
、また
００１１】３）前記１項または２項記載の手段において
、間隙付金属帯体が、間隔を隔てて配設された一対の金
属板で、または、内側に間隙が形成されるよう一枚の金
属板をＵ字状に加工して、または、内側に間隙が形成さ
れるよう一枚の金属板をＵ字状でしかもかくして形成さ
れた一対の辺の長さを一方の辺の長さが他方の辺の長さ
よりも長い長さとなるよう加工するとともにこの一方の
辺の端面でこの間隙付金属帯体を改質管の内筒の改質触
媒が収容される側の面に装着して、さらには、内側に間
隙が形成されるよう溝加工を施された金属板でなること
、また
【００１２】４）前記１項ないし３項記載の手段におい
て、間隙付金属帯体の内側に形成された間隙に、原料ガ
スの通流するのを阻止する阻止層を充填したこと、また
て、間隙付金属帯体の内側に形成された間隙に、原料ガ
スの通流するのを阻止する阻止層を充填したこと、また
【００１３】５）改質触媒が充填されている二重円筒構
造の改質管と、この改質管の内側に設置され前記改質管
を加熱するための熱媒体を供給するバーナと、この熱媒
体の経路を形成し少なくとも前記改質管の下部を包囲す
るよう構成された炉容器とを有し、前記二重円筒構造改
質管の最内側に位置する内筒の改質触媒が充填されてい
る側の面には前記改質触媒への熱伝達を向上するための
複数のフィンが装着されており、しかも前記改質管には
炭化水素系の原燃料と水蒸気が混合してなる原料ガスを
通流し、この原料ガスを前記改質触媒により水蒸気改質
して水素に富む改質ガスに改質する燃料改質器において
、前記フィンが、改質管の熱変形により改質触媒に生じ
る応力を吸収するための複数の溝をその筒壁部に形成し
た有溝金属筒体であること、さらにまた
造の改質管と、この改質管の内側に設置され前記改質管
を加熱するための熱媒体を供給するバーナと、この熱媒
体の経路を形成し少なくとも前記改質管の下部を包囲す
るよう構成された炉容器とを有し、前記二重円筒構造改
質管の最内側に位置する内筒の改質触媒が充填されてい
る側の面には前記改質触媒への熱伝達を向上するための
複数のフィンが装着されており、しかも前記改質管には
炭化水素系の原燃料と水蒸気が混合してなる原料ガスを
通流し、この原料ガスを前記改質触媒により水蒸気改質
して水素に富む改質ガスに改質する燃料改質器において
、前記フィンが、改質管の熱変形により改質触媒に生じ
る応力を吸収するための複数の溝をその筒壁部に形成し
た有溝金属筒体であること、さらにまた
【００１４】６
）前記１項記載の手段において、有溝金属筒体が、円筒
体の筒壁部にこの円筒体の中心軸と平行する複数の溝を
形成したもの、または、角筒体の角部にこの角筒体の中
心軸と平行する複数の溝を形成したものであること、で
達成される。
）前記１項記載の手段において、有溝金属筒体が、円筒
体の筒壁部にこの円筒体の中心軸と平行する複数の溝を
形成したもの、または、角筒体の角部にこの角筒体の中
心軸と平行する複数の溝を形成したものであること、で
達成される。
【００１５】
【作用】本発明においては、前述の構成としたので、粒
状改質触媒からなる改質触媒層を有する燃料改質器の起
動， 停止動作時に生じる温度差の大きい温度分布によ
り改質管に熱変形が生じ、これが原因で改質触媒層に加
圧力が加わるが、その際内筒の改質触媒層が充填されて
いる側に装着された複数の間隙付金属帯体もしくは複数
の有溝金属筒体に設けられた間隙または溝の幅が、加え
られた加圧力に応じてその寸法を縮めることで、間隙付
金属帯体もしくは有溝金属筒体の見掛けの容積を縮少し
、これによって、改質触媒に加わる圧縮応力を低減する
。 なお燃料改質器が定常運転に入り、改質管に生じる温度
差が減少し、改質触媒層に加わる圧縮応力が減少した場
合には、間隙付金属帯体または有溝金属筒体はほぼ元の
形状に戻る。
状改質触媒からなる改質触媒層を有する燃料改質器の起
動， 停止動作時に生じる温度差の大きい温度分布によ
り改質管に熱変形が生じ、これが原因で改質触媒層に加
圧力が加わるが、その際内筒の改質触媒層が充填されて
いる側に装着された複数の間隙付金属帯体もしくは複数
の有溝金属筒体に設けられた間隙または溝の幅が、加え
られた加圧力に応じてその寸法を縮めることで、間隙付
金属帯体もしくは有溝金属筒体の見掛けの容積を縮少し
、これによって、改質触媒に加わる圧縮応力を低減する
。 なお燃料改質器が定常運転に入り、改質管に生じる温度
差が減少し、改質触媒層に加わる圧縮応力が減少した場
合には、間隙付金属帯体または有溝金属筒体はほぼ元の
形状に戻る。
【００１６】
実施例１：図１および図２は本発明の請求項１，２．５
．９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、図１はそ
の改質管部の構成図で（ａ）は従来例の場合の図１５同
様に仕切円筒，内筒，間隙付金属帯体および改質触媒の
みを取り出した平面断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ
部詳細図、図２は内筒および間隙付金属帯体のみを取り
出した斜視図である。図１４および図１５の従来例と同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１
および図２において、２２は、内筒５の改質触媒１４を
充填する側の面上に装着した間隙付金属帯体であり、寸
法Ｂを持つ間隙２２ｂを隔てて配置された一対の金属板
２２ａで構成されており、しかも内筒５の中心軸と平行
な方向に配設される。２３は、間隙２２ｂ中に充填され
、原料ガスが間隙２２ｂ中を通流するのを阻止するため
の、ステンレス等の金属ワイヤー，ガラス糸などからな
る編組体あるいは綿状体で製作された阻止層である。
．９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、図１はそ
の改質管部の構成図で（ａ）は従来例の場合の図１５同
様に仕切円筒，内筒，間隙付金属帯体および改質触媒の
みを取り出した平面断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ
部詳細図、図２は内筒および間隙付金属帯体のみを取り
出した斜視図である。図１４および図１５の従来例と同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１
および図２において、２２は、内筒５の改質触媒１４を
充填する側の面上に装着した間隙付金属帯体であり、寸
法Ｂを持つ間隙２２ｂを隔てて配置された一対の金属板
２２ａで構成されており、しかも内筒５の中心軸と平行
な方向に配設される。２３は、間隙２２ｂ中に充填され
、原料ガスが間隙２２ｂ中を通流するのを阻止するため
の、ステンレス等の金属ワイヤー，ガラス糸などからな
る編組体あるいは綿状体で製作された阻止層である。
【００１７】このような構成とすることにより、燃料改
質器の起動，停止動作時に生じる温度差の大きい温度分
布により改質管に熱変形が生じ、これが原因で粒状改質
触媒１４の層に加圧力が加わり、これにより粒状改質触
媒１４に圧縮応力が加わる場合に、図３に示した如く金
属板２２ａが内側に変形し間隙付金属帯体は見掛けの容
積を縮少して粒状改質触媒１４に加わる圧縮応力が低減
される。図４は改質触媒層の半径方向厚さ３０ｍｍの改
質管を持つ燃料改質器において、改質管の厚さの減少に
対応して改質触媒層の半径方向と直角の方向に加わる圧
縮応力に関する実験結果である。従来技術の構成による
間隙付金属帯体なしの場合の圧縮応力Ｒに対して、本発
明による間隙付金属帯体ありの場合（容積比率で４％）
の圧縮応力Ｓはおよそ１／２に減少している。なお、前
記金属板２２ａの内側への変形に際し、阻止層２３は前
述の柔らかい構成としてあるので、その変形を阻害する
ことはない。
質器の起動，停止動作時に生じる温度差の大きい温度分
布により改質管に熱変形が生じ、これが原因で粒状改質
触媒１４の層に加圧力が加わり、これにより粒状改質触
媒１４に圧縮応力が加わる場合に、図３に示した如く金
属板２２ａが内側に変形し間隙付金属帯体は見掛けの容
積を縮少して粒状改質触媒１４に加わる圧縮応力が低減
される。図４は改質触媒層の半径方向厚さ３０ｍｍの改
質管を持つ燃料改質器において、改質管の厚さの減少に
対応して改質触媒層の半径方向と直角の方向に加わる圧
縮応力に関する実験結果である。従来技術の構成による
間隙付金属帯体なしの場合の圧縮応力Ｒに対して、本発
明による間隙付金属帯体ありの場合（容積比率で４％）
の圧縮応力Ｓはおよそ１／２に減少している。なお、前
記金属板２２ａの内側への変形に際し、阻止層２３は前
述の柔らかい構成としてあるので、その変形を阻害する
ことはない。
【００１８】実施例２：図５は本発明の請求項１，２．
６．９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、本発明
の実施例１による図１（ｂ）と同様に、仕切円筒，内筒
，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り出した平面
断面の部分詳細図である。図１の本発明の実施例１と同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図５
において、２４は、内筒５の改質触媒１４を充填する側
に装着した間隙付金属帯体であり、寸法Ｂを持つ間隙２
４ｂが内側に形成されるように一枚の金属板２４ａをＵ
字状に加工したものである。このような構成とすること
で、本発明の実施例１の場合と同様に、燃料改質器の起
動，停止動作時に生じる温度差の大きい温度分布により
改質管に熱変形が生じても、粒状改質触媒１４に加わる
圧縮応力を低減できる。
６．９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、本発明
の実施例１による図１（ｂ）と同様に、仕切円筒，内筒
，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り出した平面
断面の部分詳細図である。図１の本発明の実施例１と同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図５
において、２４は、内筒５の改質触媒１４を充填する側
に装着した間隙付金属帯体であり、寸法Ｂを持つ間隙２
４ｂが内側に形成されるように一枚の金属板２４ａをＵ
字状に加工したものである。このような構成とすること
で、本発明の実施例１の場合と同様に、燃料改質器の起
動，停止動作時に生じる温度差の大きい温度分布により
改質管に熱変形が生じても、粒状改質触媒１４に加わる
圧縮応力を低減できる。
【００１９】実施例３：図６は本発明の請求項１，２．
７．９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、本発明
の実施例１による図１（ｂ）と同様に、仕切円筒，内筒
，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り出した平面
断面の部分詳細図である。図１の本発明の実施例１と同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図６
において、２５は、内筒５の改質触媒１４を充填する側
に装着した間隙付金属帯体であり、寸法Ｂを持つ間隙２
５ｂが内側に形成されるように一枚の金属板２５ａをＵ
字状に加工し、しかもＵ字状に形成された一対の辺の長
さを図示の如く、一方の辺の長さが他方の辺の長さより
も長い長さとなるよう加工したものである。この間隙付
金属帯体２５は長さの長い一方の辺の端面２５ｃで内筒
５の粒状改質触媒１４が収容される側の面に装着される
。このような構成とすることで、本発明の実施例１の場
合と同様に、燃料改質器の起動，停止動作時に生じる温
度差の大きい温度分布により改質管に熱変形が生じても
、粒状改質触媒１４に加わる圧縮応力を低減できる。
７．９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、本発明
の実施例１による図１（ｂ）と同様に、仕切円筒，内筒
，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り出した平面
断面の部分詳細図である。図１の本発明の実施例１と同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図６
において、２５は、内筒５の改質触媒１４を充填する側
に装着した間隙付金属帯体であり、寸法Ｂを持つ間隙２
５ｂが内側に形成されるように一枚の金属板２５ａをＵ
字状に加工し、しかもＵ字状に形成された一対の辺の長
さを図示の如く、一方の辺の長さが他方の辺の長さより
も長い長さとなるよう加工したものである。この間隙付
金属帯体２５は長さの長い一方の辺の端面２５ｃで内筒
５の粒状改質触媒１４が収容される側の面に装着される
。このような構成とすることで、本発明の実施例１の場
合と同様に、燃料改質器の起動，停止動作時に生じる温
度差の大きい温度分布により改質管に熱変形が生じても
、粒状改質触媒１４に加わる圧縮応力を低減できる。
【００２０】実施例４：図７は本発明の請求項１，２．
８．９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、本発明
の実施例１による図１（ｂ）と同様に、仕切円筒，内筒
，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り出した平面
断面の部分詳細図である。図１の本発明の実施例１と同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７
において、２６は、内筒５の改質触媒１４を充填する側
に装着した間隙付金属帯体であり、寸法Ｂを持つ間隙２
６ａが内側に形成されるように一枚の金属板に溝加工を
施して形成したものである。このような構成とすること
で、本発明の実施例１の場合と同様に、燃料改質器の起
動，停止動作時に生じる温度差の大きい温度分布により
改質管に熱変形が生じても、粒状改質触媒１４に加わる
圧縮応力を低減できる。
８．９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、本発明
の実施例１による図１（ｂ）と同様に、仕切円筒，内筒
，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り出した平面
断面の部分詳細図である。図１の本発明の実施例１と同
一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７
において、２６は、内筒５の改質触媒１４を充填する側
に装着した間隙付金属帯体であり、寸法Ｂを持つ間隙２
６ａが内側に形成されるように一枚の金属板に溝加工を
施して形成したものである。このような構成とすること
で、本発明の実施例１の場合と同様に、燃料改質器の起
動，停止動作時に生じる温度差の大きい温度分布により
改質管に熱変形が生じても、粒状改質触媒１４に加わる
圧縮応力を低減できる。
【００２１】実施例５：図８は本発明の請求項１，３．
５，９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、本発明
の実施例１による図２と同様に、内筒および間隙付金属
帯体のみを取り出した斜視図である。図２の本発明の実
施例１と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略
する。図８において、実施例５の実施例１と異なる点は
、間隙付金属帯体２２が、内筒５の粒状改質触媒１４を
充填する側の面上に内筒５の中心軸に対して斜めの方向
に、従って内筒５の面上に螺旋状に配設されることであ
る。なお、粒状改質触媒１４の動作温度を検出するため
の温度センサを改質触媒層中に挿入する必要がある場合
には、間隙付金属帯体２２は上端から下端まで連続した
ものとせず、途中に間隔２７を設けると良い。この場合
間隔２７は、図９に図示した如く、内筒５の中心軸に対
して平行する線が、螺旋状の間隙付金属帯体２２が配設
される位置と交差する位置毎に設けるとよい。このよう
な構成とすることで、本発明の実施例１の場合と同様に
、燃料改質器の起動，停止動作時に生じる温度差の大き
い温度分布により改質管に熱変形が生じても、粒状改質
触媒１４に加わる圧縮応力を低減できるとともに、本発
明の実施例１に示した事例と比較して、原燃料が粒状改
質触媒１４層中を通過する距離を長くすることができ、
原料ガスからの水素ガスの収得率を向上することができ
る。
５，９に対応した燃料改質器の一実施例を示し、本発明
の実施例１による図２と同様に、内筒および間隙付金属
帯体のみを取り出した斜視図である。図２の本発明の実
施例１と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略
する。図８において、実施例５の実施例１と異なる点は
、間隙付金属帯体２２が、内筒５の粒状改質触媒１４を
充填する側の面上に内筒５の中心軸に対して斜めの方向
に、従って内筒５の面上に螺旋状に配設されることであ
る。なお、粒状改質触媒１４の動作温度を検出するため
の温度センサを改質触媒層中に挿入する必要がある場合
には、間隙付金属帯体２２は上端から下端まで連続した
ものとせず、途中に間隔２７を設けると良い。この場合
間隔２７は、図９に図示した如く、内筒５の中心軸に対
して平行する線が、螺旋状の間隙付金属帯体２２が配設
される位置と交差する位置毎に設けるとよい。このよう
な構成とすることで、本発明の実施例１の場合と同様に
、燃料改質器の起動，停止動作時に生じる温度差の大き
い温度分布により改質管に熱変形が生じても、粒状改質
触媒１４に加わる圧縮応力を低減できるとともに、本発
明の実施例１に示した事例と比較して、原燃料が粒状改
質触媒１４層中を通過する距離を長くすることができ、
原料ガスからの水素ガスの収得率を向上することができ
る。
【００２２】図８に於いて、間隙付金属帯体２２を間隙
付金属帯体２４に置き換えることができ、この構成は本
発明の請求項１，３．６，９に対応した燃料改質器の一
実施例であり、図８の場合と同様な作用・効果がある。 また、図８に於いて、間隙付金属帯体２２を間隙付金属
帯体２５に置き換えることができ、この構成は本発明の
請求項１，３．７，９に対応した燃料改質器の一実施例
であり、この場合も図８の場合と同様な作用・効果があ
る。さらに、図８に於いて、間隙付金属帯体２２を間隙
付金属帯体２６に置き換えることができ、この構成は本
発明の請求項１，３．８，９に対応した燃料改質器の一
実施例であり、この場合も図８の場合と同様な作用・効
果がある。
付金属帯体２４に置き換えることができ、この構成は本
発明の請求項１，３．６，９に対応した燃料改質器の一
実施例であり、図８の場合と同様な作用・効果がある。 また、図８に於いて、間隙付金属帯体２２を間隙付金属
帯体２５に置き換えることができ、この構成は本発明の
請求項１，３．７，９に対応した燃料改質器の一実施例
であり、この場合も図８の場合と同様な作用・効果があ
る。さらに、図８に於いて、間隙付金属帯体２２を間隙
付金属帯体２６に置き換えることができ、この構成は本
発明の請求項１，３．８，９に対応した燃料改質器の一
実施例であり、この場合も図８の場合と同様な作用・効
果がある。
【００２３】実施例６：図９および図１０は本発明の請
求項１，４．５に対応した燃料改質器の一実施例を示し
、図９は本発明の実施例１による図２と同様に、内筒お
よび間隙付金属帯体のみを取り出した斜視図、図１０は
図９におけるＤ−Ｄ断面図である。図２の本発明の実施
例１と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略す
る。図９および図１０において、２８は内筒５の粒状改
質触媒１４を充填する側の面上に装着した間隙付金属帯
体であり、寸法Ｂを持つ間隙２８ｂを隔てて配置された
一対の金属板２８ａで構成されており、内筒５の面上に
、内筒５の中心軸を中心とした同心円の一部をなす円弧
状に配設される。実施例６の実施例１と異なる点は、間
隙付金属帯体２８が、内筒５の粒状改質触媒１４を充填
する側の面上に内筒５の中心軸を中心とした円弧状に配
設されること、また間隙付金属帯体２８の間隙２８ｂに
阻止層をもたないこと、および、複数の間隙付金属帯体
２８が互いに間隔２９を隔てて、内筒５の面上を巡る一
段分の間隙付金属帯体環３０を構成することである。 なおある段の間隙付金属帯体環３０の間隔２９の位置は
、図１０に図示した如く互いに隣接する間隙付金属帯体
環３０の間隔２９の位置からずらした位置とする。間隔
２９は粒状改質触媒１４の層中に原料ガスを通流させる
ためと、層中に粒状改質触媒１４を装填するために必要
なものである。また、粒状改質触媒１４の動作温度を検
出するための温度センサを改質触媒層中に挿入する必要
がある場合には、間隙付金属帯体２８に削孔するものと
する。このような構成とすることで、本発明の実施例５
の場合と同様の作用・効果を得ることができるとともに
、間隙付金属帯体に阻止層を充填することを不要とする
ことができる。
求項１，４．５に対応した燃料改質器の一実施例を示し
、図９は本発明の実施例１による図２と同様に、内筒お
よび間隙付金属帯体のみを取り出した斜視図、図１０は
図９におけるＤ−Ｄ断面図である。図２の本発明の実施
例１と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略す
る。図９および図１０において、２８は内筒５の粒状改
質触媒１４を充填する側の面上に装着した間隙付金属帯
体であり、寸法Ｂを持つ間隙２８ｂを隔てて配置された
一対の金属板２８ａで構成されており、内筒５の面上に
、内筒５の中心軸を中心とした同心円の一部をなす円弧
状に配設される。実施例６の実施例１と異なる点は、間
隙付金属帯体２８が、内筒５の粒状改質触媒１４を充填
する側の面上に内筒５の中心軸を中心とした円弧状に配
設されること、また間隙付金属帯体２８の間隙２８ｂに
阻止層をもたないこと、および、複数の間隙付金属帯体
２８が互いに間隔２９を隔てて、内筒５の面上を巡る一
段分の間隙付金属帯体環３０を構成することである。 なおある段の間隙付金属帯体環３０の間隔２９の位置は
、図１０に図示した如く互いに隣接する間隙付金属帯体
環３０の間隔２９の位置からずらした位置とする。間隔
２９は粒状改質触媒１４の層中に原料ガスを通流させる
ためと、層中に粒状改質触媒１４を装填するために必要
なものである。また、粒状改質触媒１４の動作温度を検
出するための温度センサを改質触媒層中に挿入する必要
がある場合には、間隙付金属帯体２８に削孔するものと
する。このような構成とすることで、本発明の実施例５
の場合と同様の作用・効果を得ることができるとともに
、間隙付金属帯体に阻止層を充填することを不要とする
ことができる。
【００２４】図９に於いて、間隙付金属帯体２８を阻止
層２３を除いた間隙付金属帯体２４に置き換えることが
でき、この構成は本発明の請求項１，４．６に対応した
燃料改質器の一実施例であり、図９の場合と同様な作用
・効果がある。また、図９に於いて、間隙付金属帯体２
８を阻止層２３を除いた間隙付金属帯体２５に置き換え
ることができ、この構成は本発明の請求項１，４．７に
対応した燃料改質器の一実施例であり、この場合も図９
の場合と同様な作用・効果がある。さらに、図９に於い
て、間隙付金属帯体２８を阻止層２３を除いた間隙付金
属帯体２６に置き換えることができ、この構成は本発明
の請求項１，４．８に対応した燃料改質器の一実施例で
あり、この場合も図９の場合と同様な作用・効果がある
。
層２３を除いた間隙付金属帯体２４に置き換えることが
でき、この構成は本発明の請求項１，４．６に対応した
燃料改質器の一実施例であり、図９の場合と同様な作用
・効果がある。また、図９に於いて、間隙付金属帯体２
８を阻止層２３を除いた間隙付金属帯体２５に置き換え
ることができ、この構成は本発明の請求項１，４．７に
対応した燃料改質器の一実施例であり、この場合も図９
の場合と同様な作用・効果がある。さらに、図９に於い
て、間隙付金属帯体２８を阻止層２３を除いた間隙付金
属帯体２６に置き換えることができ、この構成は本発明
の請求項１，４．８に対応した燃料改質器の一実施例で
あり、この場合も図９の場合と同様な作用・効果がある
。
【００２５】実施例７：図１１および図１２は本発明の
請求項１０，１１に対応した燃料改質器の一実施例を示
し、図１１は本発明の実施例１による図２と同様に、内
筒および有溝金属筒体のみを取り出した斜視図、図１２
は図１１における有溝金属筒体の斜視図である。図２の
本発明の実施例１と同一部分には同じ符号を付し、その
説明を省略する。図１１および図１２において、３１は
内筒５の改質触媒１４を充填する側の面上に、図１１に
図示した如く多数が放射状に装着された有溝金属筒体で
あり、円筒体の筒壁部に円筒体の一方の端部から、円筒
体の中心軸に平行する複数の溝３１ａを形成したうえで
、円筒体の他方の端部で内筒５の面状に装着される。 このような構成とすることで、本発明の実施例１の場合
と同様の作用・効果を得ることができるとともに、有溝
金属筒体には阻止層の充填を不要とすることができる。
請求項１０，１１に対応した燃料改質器の一実施例を示
し、図１１は本発明の実施例１による図２と同様に、内
筒および有溝金属筒体のみを取り出した斜視図、図１２
は図１１における有溝金属筒体の斜視図である。図２の
本発明の実施例１と同一部分には同じ符号を付し、その
説明を省略する。図１１および図１２において、３１は
内筒５の改質触媒１４を充填する側の面上に、図１１に
図示した如く多数が放射状に装着された有溝金属筒体で
あり、円筒体の筒壁部に円筒体の一方の端部から、円筒
体の中心軸に平行する複数の溝３１ａを形成したうえで
、円筒体の他方の端部で内筒５の面状に装着される。 このような構成とすることで、本発明の実施例１の場合
と同様の作用・効果を得ることができるとともに、有溝
金属筒体には阻止層の充填を不要とすることができる。
【００２６】実施例８：図１３は本発明の請求項１０，
１２に対応した燃料改質器の一実施例を示し、図１３は
本発明の実施例７による図１２と同様に有溝金属筒体の
斜視図である。図１３において、３２は実施例７と同様
に内筒５の改質触媒１４を充填する側の面上に、図１２
に図示した如く多数が放射状に装着された応力吸収体と
しての有溝金属筒体であり、角筒体の角部３２ａに角筒
体の一方の端部から、角筒体の中心軸に平行する溝３２
ｂを形成したうえで、角筒体の他方の端部で内筒５の面
状に装着される。このような構成とすることで、本発明
の実施例７の場合と同様の作用・効果を得ることができ
る。
１２に対応した燃料改質器の一実施例を示し、図１３は
本発明の実施例７による図１２と同様に有溝金属筒体の
斜視図である。図１３において、３２は実施例７と同様
に内筒５の改質触媒１４を充填する側の面上に、図１２
に図示した如く多数が放射状に装着された応力吸収体と
しての有溝金属筒体であり、角筒体の角部３２ａに角筒
体の一方の端部から、角筒体の中心軸に平行する溝３２
ｂを形成したうえで、角筒体の他方の端部で内筒５の面
状に装着される。このような構成とすることで、本発明
の実施例７の場合と同様の作用・効果を得ることができ
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、改質管内の改質触媒か
らなる改質触媒層内に、改質管の内筒の改質触媒層が充
填されている側に装着された間隙を有する複数の間隙付
金属帯体、もしくはその筒壁部に複数の溝を有する複数
の有溝金属筒体により、燃料改質器の起動，停止動作時
の改質管に生じる大きい温度差の温度分布による熱変形
によって改質触媒層に生じる応力を吸収できることで、
改質触媒に加わる圧縮応力を低減できる。このために粒
状改質触媒として有孔容積が大きくしたがって圧壊強度
は低いが反応速度の大きい触媒を使用することが可能と
なり、改質触媒層の容積を小さくでき、これにより燃料
改質器をコンパクトにすることができるという効果を奏
する。
らなる改質触媒層内に、改質管の内筒の改質触媒層が充
填されている側に装着された間隙を有する複数の間隙付
金属帯体、もしくはその筒壁部に複数の溝を有する複数
の有溝金属筒体により、燃料改質器の起動，停止動作時
の改質管に生じる大きい温度差の温度分布による熱変形
によって改質触媒層に生じる応力を吸収できることで、
改質触媒に加わる圧縮応力を低減できる。このために粒
状改質触媒として有孔容積が大きくしたがって圧壊強度
は低いが反応速度の大きい触媒を使用することが可能と
なり、改質触媒層の容積を小さくでき、これにより燃料
改質器をコンパクトにすることができるという効果を奏
する。
【図１】本発明の一実施例による燃料改質器の改質管部
の構成図で（ａ）は仕切円筒，内筒，間隙付金属帯体お
よび改質触媒のみを取り出した平面断面図、（ｂ）は（
ａ）におけるＣ部詳細図
の構成図で（ａ）は仕切円筒，内筒，間隙付金属帯体お
よび改質触媒のみを取り出した平面断面図、（ｂ）は（
ａ）におけるＣ部詳細図
【図２】本発明の一実施例による燃料改質器の内筒およ
び間隙付金属帯体のみを取り出した斜視図
び間隙付金属帯体のみを取り出した斜視図
【図３】図１
（ｂ）において間隙付金属帯体の変形状況を示した図
（ｂ）において間隙付金属帯体の変形状況を示した図
【図４】燃料改質器の改質管の厚さの減少と粒状改質触
媒に加わる圧縮応力の関係を示す図
媒に加わる圧縮応力の関係を示す図
【図５】本発明の異なる実施例による燃料改質器の仕切
円筒，内筒，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り
出した平面断面部分図
円筒，内筒，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り
出した平面断面部分図
【図６】本発明の異なる実施例による燃料改質器の仕切
円筒，内筒，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り
出した平面断面部分図
円筒，内筒，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り
出した平面断面部分図
【図７】本発明の異なる実施例による燃料改質器の仕切
円筒，内筒，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り
出した平面断面部分図
円筒，内筒，間隙付金属帯体および改質触媒のみを取り
出した平面断面部分図
【図８】本発明の異なる実施例による燃料改質器の内筒
および間隙付金属帯体のみを取り出した斜視図
および間隙付金属帯体のみを取り出した斜視図
【図９】
本発明の異なる実施例による燃料改質器の内筒および間
隙付金属帯体のみを取り出した斜視図
本発明の異なる実施例による燃料改質器の内筒および間
隙付金属帯体のみを取り出した斜視図
【図１０】図９に
おけるＤ−Ｄ断面図
おけるＤ−Ｄ断面図
【図１１】本発明の異なる実施例による燃料改質器の内
筒および有溝金属筒体のみを取り出した斜視図
筒および有溝金属筒体のみを取り出した斜視図
【図１２
】図１１における有溝金属筒体の斜視図
】図１１における有溝金属筒体の斜視図
【図１３】本発
明のさらに異なる実施例による燃料改質器の有溝金属筒
体の斜視図
明のさらに異なる実施例による燃料改質器の有溝金属筒
体の斜視図
【図１４】従来技術による燃料改質器の側断面図
【図１
５】図１４においてＡ−Ａ断面で仕切円筒，内筒，フィ
ンおよび改質触媒のみを取り出した図
５】図１４においてＡ−Ａ断面で仕切円筒，内筒，フィ
ンおよび改質触媒のみを取り出した図
【図１６】燃料改
質器の起動時の改質管の昇温特性を示す図
質器の起動時の改質管の昇温特性を示す図
１ 改質管
５ 内筒
１４ 粒状改質触媒
２２ 間隙付金属帯体
２２ａ 金属板
２２ｂ 間隙
２３ 阻止層
２４ 間隙付金属帯体
２４ａ 金属板
２４ｂ 間隙
２５ 間隙付金属帯体
２５ａ 金属板
２５ｂ 間隙
２６ 間隙付金属帯体
２６ａ 間隙
２７ 間隔
２８ 間隙付金属帯体
２８ａ 金属板
２８ｂ 間隙
２９ 間隔
３０ 間隙付金属帯体環
３１ 有溝金属筒体
３１ａ 溝
３２ 有溝金属筒体
３２ａ 角部
３２ｂ 溝
Claims (12)
- 【請求項１】改質触媒が充填されている二重円筒構造の
改質管と、この改質管の内側に設置され前記改質管を加
熱するための熱媒体を供給するバーナと、この熱媒体の
経路を形成し少なくとも前記改質管の下部を包囲するよ
う構成された炉容器とを有し、前記二重円筒構造改質管
の最内側に位置する内筒の改質触媒が充填されている側
の面には前記改質触媒への熱伝達を向上するための複数
のフィンが装着されており、しかも前記改質管には炭化
水素系の原燃料と水蒸気との混合体でなる原料ガスを通
流し、この原料ガスを前記改質触媒により水蒸気改質し
て水素に富む改質ガスに改質する燃料改質器において、
前記フィンが、改質管の熱変形により改質触媒に生じる
応力を吸収するための間隙を有する間隙付金属帯体であ
ることを特徴とする燃料改質器。 - 【請求項２】請求項１に記載の燃料改質器において、複
数の間隙付金属帯体が、改質管の内筒の改質触媒が収容
される側の面上に、しかもこの内筒の中心軸に対して平
行に配設されることを特徴とする燃料改質器。 - 【請求項３】請求項１に記載の燃料改質器において、複
数の間隙付金属帯体が、改質管の内筒の改質触媒が収容
される側の面上に、螺旋状に配設されることを特徴とす
る燃料改質器。 - 【請求項４】請求項１に記載の燃料改質器において、複
数の間隙付金属帯体が、改質管の内筒の改質触媒が収容
される側の面上に、この内筒の中心軸を中心とした円弧
状に、しかも原料ガスを通流させる通路となる間隔を設
けて配設されることを特徴とする燃料改質器。 - 【請求項５】請求項１ないし請求項４に記載の燃料改質
器において、間隙付金属帯体が、間隙を隔てて配設され
た一対の金属板でなることを特徴とする燃料改質器。 - 【請求項６】請求項１ないし請求項４に記載の燃料改質
器において、間隙付金属帯体が、内側に間隙が形成され
るよう一枚の金属板をＵ字状に加工してなることを特徴
とする燃料改質器。 - 【請求項７】請求項１ないし請求項４に記載の燃料改質
器において、間隙付金属帯体が、内側に間隙が形成され
るよう一枚の金属板をＵ字状で、しかもかくして形成さ
れた一対の辺の長さを一方の辺の長さが他方の辺の長さ
よりも長い長さとなるよう加工するとともに、この一方
の辺の端面でこの間隙付金属帯体を改質管の内筒の改質
触媒が収容される側の面に装着することを特徴とする燃
料改質器。 - 【請求項８】請求項１ないし請求項４に記載の燃料改質
器において、間隙付金属帯体が、内側に間隙が形成され
るよう溝加工を施された金属板でなることを特徴とする
燃料改質器。 - 【請求項９】請求項１ないし請求項８に記載の燃料改質
器において、間隙付金属帯体の内側に形成された間隙に
、原料ガスの通流するのを阻止する阻止層を充填したこ
とを特徴とする燃料改質器。 - 【請求項１０】改質触媒が充填されている二重円筒構造
の改質管と、この改質管の内側に設置され前記改質管を
加熱するための熱媒体を供給するバーナと、この熱媒体
の経路を形成し少なくとも前記改質管の下部を包囲する
よう構成された炉容器とを有し、前記二重円筒構造改質
管の最内側に位置する内筒の改質触媒が充填されている
側の面には前記改質触媒への熱伝達を向上するための複
数のフィンが装着されており、しかも前記改質管には炭
化水素系の原燃料と水蒸気との混合体でなる原料ガスを
通流し、この原料ガスを前記改質触媒により水蒸気改質
して水素に富む改質ガスに改質する燃料改質器において
、前記フィンが、改質管の熱変形により改質触媒に生じ
る応力を吸収するための複数の溝をその筒壁部に形成し
た複数の有溝金属筒体であることを特徴とする燃料改質
器。 - 【請求項１１】請求項１０に記載の燃料改質器において
、有溝金属筒体が、円筒体の筒壁部に、この円筒体の中
心軸と平行する複数の溝を形成したものであることを特
徴とする燃料改質器。 - 【請求項１２】請求項１０に記載の燃料改質器において
、有溝金属筒体が、角筒体の角部に、この角筒体の中心
軸と平行する複数の溝を形成したものであることを特徴
とする燃料改質器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13812891A JPH04363133A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 燃料改質器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13812891A JPH04363133A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 燃料改質器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04363133A true JPH04363133A (ja) | 1992-12-16 |
Family
ID=15214637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13812891A Pending JPH04363133A (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 燃料改質器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04363133A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002293509A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tokyo Gas Co Ltd | Ｃｏ除去器 |
| JP2005263618A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-09-29 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料改質器 |
| JP2006223971A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Tokyo Gas Co Ltd | 環状反応器、その作製方法及びシール方法 |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP13812891A patent/JPH04363133A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002293509A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tokyo Gas Co Ltd | Ｃｏ除去器 |
| JP4641115B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2011-03-02 | 東京瓦斯株式会社 | Ｃｏ除去器 |
| JP2005263618A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-09-29 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料改質器 |
| JP2006223971A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Tokyo Gas Co Ltd | 環状反応器、その作製方法及びシール方法 |
| JP4731943B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2011-07-27 | 東京瓦斯株式会社 | 環状反応器、その作製方法及びシール方法 |
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