JPH08165102A - 改質器用バーナ - Google Patents
改質器用バーナInfo
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- JPH08165102A JPH08165102A JP6304603A JP30460394A JPH08165102A JP H08165102 A JPH08165102 A JP H08165102A JP 6304603 A JP6304603 A JP 6304603A JP 30460394 A JP30460394 A JP 30460394A JP H08165102 A JPH08165102 A JP H08165102A
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- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
- H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract
かつ安定的に完全燃焼できて、改質器を効率よく加熱す
ることができる改質器用バーナを簡単な構成で提供する
こと。 【構成】 バーナ装置Aを包括する本体ケーシング1
と、ヒータ2を内蔵したバーナボディ3と、該バーナボ
ディ3内に配した火炎形成筒4と、バーナボディ3の上
面に連設した熱伝導体5と、本体1上部に設けた未反応
ガスジャケット7とで構成し、ヒータ2の自己発熱でバ
ーナボディ3を加熱して液体燃料を気化燃焼させ、その
後この燃焼熱をヒートバックさせることで以後における
気化燃焼を連続的に行うと共に、未反応ガスの燃焼熱に
よる熱伝導体5の熱エネルギーをヒートバックさせて吸
熱反応増大時に対応する液体燃料の追い炊きを可能にす
ることを特徴とする。
Description
は燃料電池に供する原料ガスを改質する改質器の触媒を
加熱するための改質器用バーナに関する。
噴霧式、或いはロータリ気化式等が既に公知である。そ
して例えば噴霧式を備える石油給湯機等の燃焼方式は一
般に広く知られており、該方式を改質器用バーナの燃焼
構造に利用することも思考された。
の場合、比較的小規模容積に構成された燃焼室に液体燃
料を噴霧するためには燃焼度に限界があり、供給された
液体燃料が完全燃焼しないという問題があった。一方、
ロータリ気化式の場合、燃料の気化位置がロータリ板に
より限定されるため気化熱を奪う部位が限定され、この
燃焼の場合、改質に必要な熱量の液体燃料を燃焼させた
場合、その液体燃料を気化させるに必要な気化熱を確保
できないといった致命的な問題があると共に、前記構造
を達成させるための部品点数が増大するばかりか、燃料
の気化熱を確保するため、熱損失の大きい、極めて非効
率な装置となるといった問題があった。
で、その目的は、起動時における液体燃料の燃焼熱でバ
ーナボディの内面を加熱し、この熱エネルギーにより以
後に続く液体燃料を燃焼させることで、供給された液体
燃料を均一に、かつ安定的に完全燃焼できて、改質器を
効率良く加熱することができる改質器用バーナを簡単な
構成で提供することにある。
求項1の発明は、改質器の下方に位置され、有底で上端
を開口した椀状を呈し、周壁面の一部に液体燃料と空気
を内部に供給する供給部を有したバーナボディと、前記
バーナボディを液体燃料の気化温度まで電気的に加熱す
るヒータと、前記バーナボディの内部であって前記供給
部の上方部位に設けられ、上面を閉塞し下面を開口し、
開口面に外周方向に延長する鍔状フランジを付した筒状
の火炎形成筒とを備え、前記火炎形成筒における筒体の
周壁面に、液体燃料の燃焼火炎をバーナボディの内周面
に放射する火炎形成孔が形成され、該火炎形成孔から放
射する火炎でバーナボディを加熱し、この伝播熱により
バーナボディ内に供給された液体燃料の気化を維持させ
安定燃焼を継続させることを特徴とするものである。
て、前記バーナボディの上端より上方部位に、燃料電池
から供給される未反応ガスを噴出するガス噴出口と2次
空気を噴出する空気噴出口とが設けられる一方、前記バ
ーナボディの上面に、筒状をした熱伝導体を設け、該熱
伝導体を前記未反応ガスの燃焼火炎で加熱し、その熱を
バーナボディに伝導する構成としたことを特徴としてい
る。
よりバーナボディが加熱され、この熱エネルギーによっ
て供給された液体燃料が気化し、同時に吸入される1次
空気と混合し、この混合ガスが上昇して火炎形成筒の上
面に衝突して、その周壁面に形成された火炎形成孔から
放射し燃焼炎となり、バーナボディの内周面を直接加熱
する。
体燃料の気化可能な所定温度にまで上昇される。このた
め前記ヒータの発熱を停止してもバーナボディの炎焼熱
のみで液体燃料の気化及び燃焼を維持させることができ
る。又、請求項2の発明によれば、前記火炎形成筒の火
炎形成孔から放射してバーナボディの内周壁面を加熱し
た火炎は、該内周壁面を舐めるように上方に沿燃しなが
ら熱伝導体の内周面に達し、該熱伝導体自体を加熱する
と共に、この火炎に燃料電池から供給される未反応ガス
が引火して燃焼し、その火炎が前記熱伝導体の筒状周面
に誘導されて上昇し改質器の触媒を加熱する。
バーナボディにヒートバックされて該バーナボディ自体
の温度を、液体燃料の追い炊き着火時に備えて保温す
る。
燃料電池システムの概略を示し、図中、Kは改質器、E
は燃料電池である。改質器Kは内部に、触媒K1を有
し、下部のバーナAで触媒K1を加熱する事により、外
部から供給される原料ガスGを改質する。改質された燃
料ガスは燃料電池Eに供給され、空気中の酸素と反応さ
せて発電に供する一方、未反応ガスは改質器用バーナA
に供給されて燃焼される。 改質器用バーナAは改質器
起動時と追い炊き時とはメタノール等の液体燃料を燃焼
することにより触媒加熱を行なうが、未反応ガスが燃料
電池E側から十分に送給されてくるようになると、未反
応ガスのみを燃焼させて触媒加熱を行なう。
実施例を示す断面図であり、図2はその概略的な立体図
である。該実施例は大別して、バーナ装置Aを包括する
本体ケーシング1と、ヒータ2を内蔵したバーナボディ
3と、該バーナボディ3内に配設した火炎形成筒4と、
前記バーナボディ3の上面に連設した熱伝導体5と、前
記本体1内上部に設けた未反応ガスジャケット7とで構
成されている。
熱する電気的発熱体で環状に構成され、バーナボディ3
の肉厚内にインサートされていて、外部と連通させた通
電線を介して通電可能に成されている。バーナボディ3
は、熱伝導効率の良い材料で図1に示されたように有底
で上方を開口した椀状に形成され、その肉厚内に前記ヒ
ータ2を内蔵すると共に、下部周壁面の一部に液体燃料
と該燃料の燃焼に必要な空気を供給する供給部3aが円
錐穴状に開口してあり、前記ヒータ2の発熱で加熱され
た熱エネルギーにより後記液体燃料ノズル6から供給さ
れた液体燃料が気化して空気と混合した後混合ガスとし
て火炎形成筒4に供給されるように成されている。
給部3aより上方部位に配され、図3に詳示するように
所定高さの筒体から成り下端を開口して上面を閉塞する
と共に、前記開口の外周に固定用フランジ4bを設ける
一方、前記筒体の周壁面4aに多数の火炎形成孔4cが
穿孔してあり、前記バーナボディ3内での混合ガスが上
昇して前記火炎形成筒4の上面に衝突し、前記周壁面4
aの火炎形成孔4cから放射し燃焼炎となりこれに対向
するバーナボディ3の内周面を直接加熱し、このバーナ
ボディ3の温度を液体燃料が気化に要する温度まで上昇
させるように成されている。
面に連設固着された上下端開口の筒状体(実施例では円
錐筒)から成る。液体燃料ノズル6は、比較的細径な管
体であって、本体1外部に貯蔵する液体燃料(実施例で
はメタノール水溶液)をバーナボディ3内に供給するた
めに供給部3aを介し、その先端を前記バーナボディ3
内に臨在させてある。
内部に有した環状筒体であり、バーナボディ3の上部に
外嵌連結されている。未反応ガスジャケット7の外周一
部には外部の燃料電池からの未反応ガスを内部空間に導
入するための未反応ガス供給口7dが設けてある一方、
内周側には、前記熱伝導体5外周と対向させて多数のガ
ス噴出孔7dが穿設されている。また未反応ガスジャケ
ット7の環状外周面はそのまま上方に連出されていると
共に、連出によって形成された筒状部7cに多数の2次
空気取入孔7eが穿孔されている。
て発熱させ、この熱エネルギーでバーナボディ3自体を
予熱し、該バーナボディ3が液体燃料気化温度まで昇温
したとき、燃料ノズル6から供給された液体燃料が前記
バーナボディ3における底面域で気化し供給部3aより
取り入れられた空気と混合し、混合ガスとして火炎形成
筒4へ供給される。
上面に衝突し、火炎形成孔4cから側方へ放射して燃焼
炎となり対向するバーナボディ3の内周面を舐めるよう
に上昇しながら炎焼する。この炎焼により前記バーナボ
ディ3自体が直接加熱され、バーナボディ3が気化温度
以上の設定温度まで昇温されるとヒータ2への通電が遮
断されて該ヒータ2の自己発熱が停止し、以後供給され
た液体燃料は、加熱されたバーナボディ3の自己熱のみ
で気化を続行し、バーナボディ3内周面を舐めるように
上昇する熱エネルギーのヒートバックが行われて前記バ
ーナボディ3の所定温度(気化温度)が維持される、こ
の火炎で燃料電池Eから供給されて未反応ガスジャケッ
ト7のガス噴出孔7dから噴出する未反応ガスを着火さ
せ、同時に2次空気取入孔7eから流入する2次空気と
混合して燃焼を開始する。そしてこの燃焼火炎が熱伝導
体5の筒状部5bに沿って上昇し高温な燃焼ガスと成っ
て改質器K内を流動しながら触媒K1を加熱して前記改
質器K内に供給された原料ガスGを改質して燃料電池E
のアノード側に化学燃料として供給する一方、前記未反
応ガスの燃焼で加熱された熱伝導体5の熱エネルギー
が、再びバーナボディ3に伝播(ヒートバック)され
て、該バーナボディ3の温度を常時液体燃料気化可能な
所定温度に貯熱するように成している。
熱反応が活発となって熱量の補充が要求される場合、そ
の都度ヒータ2を発熱させることなく液体燃料を気化燃
焼させ追い炊きできる状態になっている。かくして、従
来のように、液体燃料が偏った位置で気化したり、不完
全燃焼するのを確実に防止でき、しかもヒータ2用の消
費電力を軽減できながら、供給された液体燃料とその燃
焼に伴う熱エネルギーを有効に利用することができるの
である。
に、火炎形成孔4cをフランジ部4bにも穿孔しても良
く、この場合側方へ放射する火炎を上方へ誘導して熱伝
導体5の加熱を助長する利を伴う。又、熱伝導体5の筒
状部5bに放射状の割溝(スリット)5aを多数条形成
することで火炎による炎焼面積を増大でき、加熱効率を
助長する意図において有利となる。この場合、スリット
5aは未反応ガスジャケット7のガス噴出孔7d…と真
正面に対抗する位置に設けるのが望ましい。
筒の構成を工夫することで、熱エネルギーのヒートバッ
ク作用を有効に利用することができるようになり、従来
に比して液体燃料の不完全燃焼を解消できると共に、負
荷急増時等吸熱反応の増大時においても、その都度ヒー
タを発熱させることなくこれに対応する液体燃料の追い
炊きが即時可能で、常に安定した改質ガス組成と、その
必要発生量とを確実に維持できる顕著な効果が得られる
ものである。
た断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 改質器の下方に位置され、有底で上端を
開口した椀状を呈し、周壁面の一部に液体燃料と空気を
内部に供給する供給部を有したバーナボディと、 前記バーナボディを液体燃料の気化温度まで電気的に加
熱するヒータと、 前記バーナボディの内部であって前記供給部の上方部位
に設けられ、上面を閉塞し下面を開口し、開口面に外周
方向に延長する鍔状フランジを付した筒状の火炎形成筒
とを備え、 前記火炎形成筒における筒体の周壁面に、液体燃料の燃
焼火炎をバーナボディの内周面に放射する火炎形成孔が
形成され、該火炎形成孔から放射する火炎でバーナボデ
ィを加熱し、この伝播熱によりバーナボディ内に供給さ
れた液体燃料の気化を維持させ安定燃焼を継続させるこ
とを特徴とする改質器用バーナ。 - 【請求項2】 前記バーナボディの上端より上方部位
に、燃料電池から供給される未反応ガスを噴出するガス
噴出口と2次空気を噴出する空気噴出口とが設けられる
一方、前記バーナボディの上面に、筒状をした熱伝導体
を設け、該熱伝導体を前記未反応ガスの燃焼火炎で加熱
し、その熱をバーナボディに伝導することを特徴とする
請求項1記載の改質器用バーナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30460394A JP3469661B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 改質器用バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP30460394A JP3469661B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 改質器用バーナ |
Publications (2)
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JPH08165102A true JPH08165102A (ja) | 1996-06-25 |
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ID=17935001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30460394A Expired - Lifetime JP3469661B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 改質器用バーナ |
Country Status (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2008170030A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Corona Corp | 燃料改質用バーナ |
JP2010266161A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Dainichi Co Ltd | 燃焼装置 |
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JP2012153579A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Panasonic Corp | 水素生成装置 |
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KR101946722B1 (ko) * | 2017-08-14 | 2019-02-11 | 송판규 | 완전연소가 가능한 가스레인지용 점화장치 |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP30460394A patent/JP3469661B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
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