JPH08190923A - Carburetor for fuel cell - Google Patents

Carburetor for fuel cell

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JPH08190923A
JPH08190923A JP3309352A JP30935291A JPH08190923A JP H08190923 A JPH08190923 A JP H08190923A JP 3309352 A JP3309352 A JP 3309352A JP 30935291 A JP30935291 A JP 30935291A JP H08190923 A JPH08190923 A JP H08190923A
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JP
Japan
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fuel cell
fuel
container
fluid
liquefied
Prior art date
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Pending
Application number
JP3309352A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuji Sakairi
修二 坂入
Hiroshi Miki
啓史 三木
Kenji Sugimoto
健二 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shikoku Research Institute Inc
Original Assignee
Shikoku Research Institute Inc
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Publication date
Application filed by Shikoku Research Institute Inc filed Critical Shikoku Research Institute Inc
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Publication of JPH08190923A publication Critical patent/JPH08190923A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a carburetor for a fuel cell in which running cost is not required by utilizing heat obtained from the fuel cell. CONSTITUTION: A carburetor 10 for a fuel cell for supplying liquefied fuel after vaporization to a fuel cell 13 has a container 20 into which the liquefied fuel in a fuel tank 6 flows, a heater 21 arranged in the container, for vaporizing the liquefied fuel flowing in the container 20, and circulation passages 23, 31 for circulating a fluid between a radiator 17 for radiating heat generated in the fuel cell and the heater 21. The fluid is heated in the radiator 17, and the heated fluid is passed to the heater 21 to vaporize the fuel in the container 20.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、液化燃料を気化させ
て燃料電池へ供給する燃料電池用の気化器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vaporizer for a fuel cell, which vaporizes a liquefied fuel and supplies it to a fuel cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液化石油ガスを気化して燃料電池
へ供給する気化器の一例として、図5に示すものが知ら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a vaporizer shown in FIG. 5 is known as an example of a vaporizer for vaporizing liquefied petroleum gas and supplying it to a fuel cell.

【0003】図5において、1はヒータで、このヒータ
1にはパイプ2が巻かれており、このパイプ2にはタン
ク3から液化石油ガスが送られるようになっている。そ
して、ヒータ1は制御盤4から供給される電流によって
パイプ2を通る液化石油ガスを加熱して気化させる。
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a heater. A pipe 2 is wound around the heater 1, and a liquefied petroleum gas is sent from a tank 3 to the pipe 2. Then, the heater 1 heats and vaporizes the liquefied petroleum gas passing through the pipe 2 by the electric current supplied from the control panel 4.

【0004】気化した石油ガスは改質器(図示せず)を介
して図示しない燃料電池へ供給される。
The vaporized petroleum gas is supplied to a fuel cell (not shown) via a reformer (not shown).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような気化器にあ
っては、ヒータ1に電流を流して液化石油ガスを気化さ
せているので、電気代等のランニングコストが多くかか
る等の問題があった。
In such a vaporizer, since electric current is passed through the heater 1 to vaporize the liquefied petroleum gas, there is a problem that a running cost such as electricity bill is high. It was

【0006】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、燃料電池から得られる熱を利用し
てランニングコストが不要な燃料電池用の気化器を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a carburetor for a fuel cell that utilizes heat obtained from the fuel cell and does not require a running cost.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、 液化燃料を気化させて燃料電池へ供給
する燃料電池用の気化器であって、燃料タンク内の液化
燃料が流入する容器と、この容器内に配設され該容器内
に流入した液化燃料を気化させるヒータ体と、前記燃料
電池で発生した熱を放熱する放熱部と前記ヒータ体との
間を流体を循環させる循環路とを備え、前記放熱部で前
記流体を加熱させ、該流体を前記ヒータ体に流すことを
特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a vaporizer for a fuel cell for vaporizing a liquefied fuel and supplying it to a fuel cell, in which the liquefied fuel in a fuel tank flows in. A container, a heater body arranged in the container for vaporizing liquefied fuel flowing into the container, a heat radiating section for radiating heat generated in the fuel cell, and a circulation for circulating a fluid between the heater body. A passage, the heat dissipating portion heats the fluid, and the fluid is caused to flow through the heater body.

【0008】[0008]

【作用】この発明は、上記構成により、放熱部で加熱さ
れた流体が循環路を通って、容器内に設けたヒータ体に
流れ、容器に流入する液化燃料はヒータ体に流れる流体
の熱によって気化される。
According to the present invention, the fluid heated in the heat radiating portion flows through the circulation path to the heater body provided in the container, and the liquefied fuel flowing into the container is generated by the heat of the fluid flowing to the heater body. Be vaporized.

【0009】[0009]

【実施例】以下、この発明に係る燃料電池用の気化器の
実施例を図面に基づいて説明する。
Embodiments of a vaporizer for a fuel cell according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1において、10は液化石油ガスを気化
する気化器、11は気化器10によって気化された石油
ガスから水素H2を取り出す改質器である。13は燃料
電池本体で、これは、改質器11によって取り出された
水素H2と空気中の酸素とを反応させて電気を発生させ
るものである。この反応によって生じる水と、改質器1
1で生じる排ガスと、空気等とが排気管14から排出さ
れる。
In FIG. 1, 10 is a vaporizer for vaporizing liquefied petroleum gas, and 11 is a reformer for taking out hydrogen H 2 from the petroleum gas vaporized by the vaporizer 10. Reference numeral 13 denotes a fuel cell body, which reacts hydrogen H 2 extracted by the reformer 11 with oxygen in the air to generate electricity. The water generated by this reaction and the reformer 1
The exhaust gas generated in 1 and the air and the like are discharged from the exhaust pipe 14.

【0011】15は水蒸気分離器16から送られてくる
飽和水により上記反応によって生じる熱を吸熱する冷却
器、17は冷却器15で吸熱した二相流(温水と蒸気の
混合流)によって交換コイル17a内を通る水を温水に
する熱交換器である。この熱交換器17によって発生す
る温水は気化器10に送り込まれるようになっている。
Reference numeral 15 denotes a cooler which absorbs heat generated by the above reaction by saturated water sent from the steam separator 16, and 17 denotes an exchange coil by a two-phase flow (mixed flow of hot water and steam) absorbed by the cooler 15. It is a heat exchanger that heats the water passing through the inside of 17a. The hot water generated by the heat exchanger 17 is sent to the vaporizer 10.

【0012】気化器10は、図2および図3に示すよう
に、立設された筒本体(容器)20内に筒状のヒータ体
21を同心状に設け、このヒータ体21の外周に放熱フ
ィン22を螺旋状に形成し、ヒータ体21内の上部に先
端部23aを配置した排出パイプ23を設けて構成した
ものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the carburetor 10 has a cylindrical heater body 21 concentrically provided inside an upright cylinder body (container) 20, and heat is radiated to the outer periphery of the heater body 21. The fins 22 are formed in a spiral shape, and a discharge pipe 23 having a tip portion 23a is provided in the upper portion of the heater body 21.

【0013】筒本体20の下部には、液化石油ガスが流
入する流入口25が形成され、この流入口25と液化石
油ガスを貯蔵した燃料タンク26とが連通管27によっ
て連通されている。
An inflow port 25 into which liquefied petroleum gas flows is formed in the lower portion of the cylinder body 20, and the inflow port 25 and a fuel tank 26 storing liquefied petroleum gas are connected by a communication pipe 27.

【0014】筒本体20の上部には、気化した石油ガス
を排出する排出口28が形成され、この排出口28と改
質器11とが連通管29によって連通されている。
A discharge port 28 for discharging vaporized petroleum gas is formed in the upper part of the cylinder body 20, and the discharge port 28 and the reformer 11 are connected by a communication pipe 29.

【0015】ヒータ体21の下部には、連通孔30が形
成され、この連通孔30と熱交換器17の交換コイル1
7aの一端部とが連通管31によって連通され、交換コ
イル17aの他端部が排出パイプ23と連通し、交換コ
イル17aで発生する温水がヒータ体21内に流入する
とともに、ヒータ体21と交換コイル17aとを循環す
るようになっている。そして、排出パイプ23と連通管
31とで循環路が構成されている。
A communication hole 30 is formed in the lower part of the heater body 21, and the communication coil 30 between the communication hole 30 and the heat exchanger 17 is formed.
One end of 7a communicates with a communication pipe 31, the other end of the exchange coil 17a communicates with the discharge pipe 23, and hot water generated in the exchange coil 17a flows into the heater body 21 and is exchanged with the heater body 21. It is adapted to circulate with the coil 17a. The discharge pipe 23 and the communication pipe 31 form a circulation path.

【0016】32は気相パイプで燃料タンク26内で直
接気化した石油ガスを改質器11に送るものである。
Reference numeral 32 is a gas-phase pipe for sending the petroleum gas directly vaporized in the fuel tank 26 to the reformer 11.

【0017】次に、上記のように構成される気化器の作
用について説明する。
Next, the operation of the vaporizer configured as described above will be described.

【0018】燃料タンク26の液化石油ガスは燃料タン
ク26の圧力で気化器10の筒本体20内に流入する。
Liquefied petroleum gas in the fuel tank 26 flows into the cylinder body 20 of the carburetor 10 under the pressure of the fuel tank 26.

【0019】一方、熱交換器17で発生する温水をヒー
タ体21内に流入させ、この温水によってヒータ体21
や放熱フィン22が加熱される。
On the other hand, the hot water generated in the heat exchanger 17 is caused to flow into the heater body 21, and the hot water causes the heater body 21 to flow.
The radiation fins 22 are heated.

【0020】気化器10の筒本体20へ流入した液化石
油ガスは、螺旋状の放熱フィン22によってヒータ体2
1の周りを回りながら上へ流れていき、この間に液化石
油ガスがヒータ体21や放熱フィン22によって加熱さ
れて気化していく。この気化した石油ガスは筒本体20
内の上部に溜り、筒本体20内にはガス領域20aと液
状領域20bとが形成される。
The liquefied petroleum gas that has flowed into the cylinder body 20 of the vaporizer 10 is heated by the spiral radiation fins 22 into the heater body 2.
While flowing around 1 and flowing upward, the liquefied petroleum gas is heated by the heater body 21 and the radiation fins 22 and vaporized. This vaporized oil gas is the main body 20 of the cylinder.
Inside the cylinder body 20, a gas region 20a and a liquid region 20b are formed.

【0021】ガス領域20aに溜った石油ガスは排出口
28から排出されて改質器11へ送られることとなる。
The petroleum gas accumulated in the gas region 20a is discharged from the discharge port 28 and sent to the reformer 11.

【0022】ところで、ヒータ体21内に流入する温水
はヒータ体21の下部から流入するので、ヒータ体21
の下部が高温となり、上部が低温となる。したがって、
筒本体20内の下部20bに溜った液化石油ガスが高温
で加熱されて沸騰する状態となって気化していき、この
気化した石油ガスが上昇して上部に溜る。つまり、液化
石油ガスを下部から加熱していくので、効率よく液化石
油ガスを気化することができることとなる。
By the way, since the warm water flowing into the heater body 21 flows from the lower portion of the heater body 21, the heater body 21 is heated.
The lower part of the becomes hot and the upper part becomes cold. Therefore,
The liquefied petroleum gas accumulated in the lower portion 20b in the cylinder body 20 is heated to a high temperature and boiled to vaporize, and the vaporized petroleum gas rises and accumulates in the upper portion. That is, since the liquefied petroleum gas is heated from below, the liquefied petroleum gas can be efficiently vaporized.

【0023】また、放熱フィン22は螺旋状に設けられ
ているので、液化石油ガスの対流を妨害することもない
ので、一層効率よく液化石油ガスを気化することができ
ることとなる。
Further, since the radiation fins 22 are provided in a spiral shape, they do not interfere with the convection of the liquefied petroleum gas, so that the liquefied petroleum gas can be vaporized more efficiently.

【0024】このように、液化石油ガスの気化に必要な
熱を燃料電池が発生する熱を利用したものであるから、
電気代やガス代などの費用が不要であり、ランニングコ
ストがかからないこととなる。また、ボイラ等を使用し
ていないので、メンテナンスが容易である。
As described above, the heat necessary for vaporizing the liquefied petroleum gas is the heat generated by the fuel cell.
There is no need to pay for electricity and gas, and running costs will not be incurred. Further, since no boiler is used, maintenance is easy.

【0025】上記実施例では、放熱フィン22を螺旋状
に設けているが、これに限られるものではなく、例え
ば、円板状の放熱フィンを設けてもよい。
Although the radiation fins 22 are provided in a spiral shape in the above embodiment, the invention is not limited to this, and for example, disk-shaped radiation fins may be provided.

【0026】また、上記実施例では、冷却器15で得ら
れる熱を利用したが、図4に示すように、排気管14に
熱交換器40を設けて、排ガスの熱を利用してもよく、
また、水蒸気分離器16に別な循環路41を設けこの循
環路41に熱交換器42を設けて、循環路41に温水を
循環させて、この温水の熱を利用するようにしてもよ
い。
Further, in the above embodiment, the heat obtained in the cooler 15 was used, but as shown in FIG. 4, the heat of the exhaust gas may be used by providing the exhaust pipe 14 with the heat exchanger 40. ,
Further, another circulation path 41 may be provided in the water vapor separator 16 and a heat exchanger 42 may be provided in the circulation path 41 so that hot water is circulated in the circulation path 41 and the heat of the hot water is used.

【0027】また、熱交換器を使用しなくても例えば冷
却器15で得られる温水を気化器10のヒータ体21に
直接流すようにしてもよいことは勿論である。
Needless to say, the hot water obtained in the cooler 15 may directly flow to the heater body 21 of the vaporizer 10 without using the heat exchanger.

【0028】なお、熱交換器17,42を利用した場合
には、170〜180度の温水が得られ、熱交換器41
を利用した場合には60度の温水が得られる。
When the heat exchangers 17 and 42 are used, hot water of 170 to 180 degrees can be obtained, and the heat exchanger 41
When using, hot water of 60 degrees can be obtained.

【0029】燃料電池の始動時は、燃料タンク26内で
直接気化した石油ガスを使用して燃料電池を動作させる
ものである。
At the time of starting the fuel cell, the fuel cell is operated by directly using the vaporized petroleum gas in the fuel tank 26.

【0030】[0030]

【効果】この発明は、以上説明したように、液化燃料の
気化に必要な熱を燃料電池の排熱を利用したものである
から、電気代やガス代などが不要であり、ランニングコ
ストがかからない。また、ボイラ等を使用していないの
で、メンテナンスが容易である。
As described above, according to the present invention, the heat required for vaporizing the liquefied fuel uses the exhaust heat of the fuel cell, so that no electricity cost or gas cost is required, and no running cost is required. . Further, since no boiler is used, maintenance is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明にかかわる気化器を使用した燃料電池
のシステムを示した概略構成図、
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel cell system using a vaporizer according to the present invention,

【図2】この発明にかかわる気化器を示した概略斜視
図、
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a vaporizer according to the present invention,

【図3】この発明にかかわる気化器の構成を示した断面
図、
FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of a vaporizer according to the present invention,

【図4】他の実施例の燃料電池のシステムを示した概略
構成図、
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a fuel cell system according to another embodiment,

【図5】従来の気化器の構成を示した概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a conventional vaporizer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 気化器 13 燃料電池 17 熱交換器(放熱部) 20 筒本体(容器) 21 ヒータ体 23 排出パイプ 26 燃料タンク 31 連通管 10 vaporizer 13 fuel cell 17 heat exchanger (heat dissipation part) 20 cylinder body (container) 21 heater body 23 discharge pipe 26 fuel tank 31 communication pipe

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】液化燃料を気化させて燃料電池へ供給する
燃料電池用の気化器であって、 燃料タンク内の液化燃料が流入する容器と、 この容器内に配設され該容器内に流入された液化燃料を
気化させるヒータ体と、 前記燃料電池で発生した熱を
放熱する放熱部と前記ヒータ体との間を流体を循環させ
る循環路とを備え、 前記放熱部で前記流体を加熱させ、該流体を前記ヒータ
体に流すことを特徴とする燃料電池用の気化器。
1. A vaporizer for a fuel cell, which vaporizes liquefied fuel and supplies the liquefied fuel to a fuel cell, wherein a container into which the liquefied fuel flows in a fuel tank, and a container disposed in the container and flowing into the container. A heater for vaporizing the liquefied fuel, a heat radiating portion for radiating heat generated in the fuel cell, and a circulation path for circulating a fluid between the heater body, and the heat radiating portion for heating the fluid. A vaporizer for a fuel cell, wherein the fluid is caused to flow through the heater body.
【請求項2】前記容器の下部に液化燃料が流入する流入
口を設け、容器の上部に気化した燃料を排出する排出口
を設け、 前記ヒータ体の下部から循環路に流体を流してヒータ体
の上部から該流体を排出させることを特徴とする請求項
1の燃料電池用の気化器。
2. A heater body is provided with an inflow port through which liquefied fuel flows in at the bottom of the container, and an exhaust port at which the vaporized fuel is exhausted at the top of the container, by flowing a fluid from a lower part of the heater body to a circulation path. The vaporizer for a fuel cell according to claim 1, wherein the fluid is discharged from an upper portion of the fuel cell.
JP3309352A 1991-11-25 1991-11-25 Carburetor for fuel cell Pending JPH08190923A (en)

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