JPH08253301A - プレート型改質器 - Google Patents

プレート型改質器

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Publication number
JPH08253301A
JPH08253301A JP7052467A JP5246795A JPH08253301A JP H08253301 A JPH08253301 A JP H08253301A JP 7052467 A JP7052467 A JP 7052467A JP 5246795 A JP5246795 A JP 5246795A JP H08253301 A JPH08253301 A JP H08253301A
Authority
JP
Japan
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chamber
section
gas
combustion
burning
Prior art date
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Pending
Application number
JP7052467A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Saito
一 斉藤
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
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Publication of JPH08253301A publication Critical patent/JPH08253301A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination 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
    • H01M8/0625Combination 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
    • H01M8/0631Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
    • YGENERAL 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
    • 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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼室で燃料ガスと空気とを混合する際、燃
料ガスを燃焼触媒室にスムーズに、しかも確実に供給す
ることができるプレート型改質器を提供することにあ
る。 【構成】 燃焼室と改質室とを交互に積層してなるプレ
ート型改質器であって、燃焼室は分散室と、分散室を挟
んで配置され燃焼触媒が充填される燃焼触媒室とからな
り、分散室には燃料ガスを、燃焼触媒室には空気をそれ
ぞれ入口側から供給されており、分散室と燃焼触媒室と
の間の仕切板には入口側の近くに多数の分散孔が設けら
れており、該分散孔が設けられている仕切板の部分を燃
焼触媒室側に向けて凸状に形成して絞り部を構成したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プレート型改質器に関
するもので、詳しくは、溶融炭酸塩型燃料電池における
プレート型改質器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池システムにおける
改質器は、一般に改質室と燃焼室とが交互に積層して配
置されている。図3は、溶融炭酸塩型燃料電池システム
におけるリフォーマ(改質器)と燃料電池とを接続した
場合の単純化した流れを示したものである。例えば、ま
ず天然ガス等の原料に水蒸気が添加され、CH4 +H2
Oとしてリフォーマの改質室に導入される。そして、そ
の原料ガスは改質室で変換され、H2 +COとして燃料
電池のアノードに供給される。燃料電池のアノード側で
は発電により水素の大部分(約80%)が消費され、残
りの約20%がアノード排ガスとして排出される。アノ
ード排ガスの主な成分は、H2 +CO+CO2 +H2
であり、改質器に送られ、燃焼室内で空気(またはカソ
ード排ガス)と共に燃焼させられ、その燃焼熱は改質反
応の熱源として利用される。また、燃焼室内で発生した
燃焼排ガスの主な成分は、CO2 +H2 Oであり、空気
と共に燃料電池のカソードへ供給される。このように溶
融炭酸塩型燃料電池システムでは改質器と燃料電池が1
つのループとして接続されている。
【0003】図4は、従来のプレート型改質器の平面図
であり、図5は図4のA−A矢視図である。そして改質
器1は、図5のように、改質室2と燃焼室3とが交互に
積層して配置されている。この燃焼室3は、分散室5
と、この分散室5を挟んで配置され、粒子状の燃焼触媒
15が充填されている燃焼触媒室4とからなっている。
また、燃焼触媒室4と分散室5の間に配置された平板状
の仕切板6には入口側の近くに多数の分散孔7が設けら
れている。そして外部マニホールドを通って供給され分
散室5に入った燃料ガス(アノード排ガス)11は、仕
切板6に設けられた分散孔7を通って燃焼触媒室4に入
った空気12と混合部9で混合し、燃焼触媒15の作用
により反応(燃焼)して発熱し、燃焼ガス13として外
部マニホールドから排出される。一方、改質室2には、
粒子状の改質触媒16が充填されている。そして外部マ
ニホールドから供給された天然ガス等と水蒸気を含む原
料ガス10は、改質室2に入り、改質触媒16の作用に
より反応して改質し、アノードガス14として他の外部
マニホールドから排出されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たプレート型改質器は、燃焼室3が分散室5と、この分
散室5を挟んで燃焼触媒室4からなり、かつ、これらは
平板状の仕切板6で仕切られていて、分散室5に入った
燃料ガス11は、仕切板6の入口側の近くに設けられた
分散孔7を通って燃焼室3の燃焼触媒室4に入り、その
入口側の混合部9で空気12と混合する。その際、燃焼
ガス11は空気12との圧力バランスにより分散室5か
ら燃焼触媒室4へのスムーズなガスの流れを形成できな
いという問題があった。
【0005】本発明は、上記のような問題点を解決しよ
うとするものである。すなわち、本発明は、燃料ガスを
燃焼触媒室側にスムーズに、しかも確実に供給するよう
にしたプレート型改質器を提供することを目的とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、燃焼室と改質室とを交互に積層してなる
プレート型改質器であって、燃焼室は分散室と、分散室
を挟んで配置され燃焼触媒が充填される燃焼触媒室とか
らなり、分散室には燃料ガスを、燃焼触媒室には空気が
それぞれ入口側から供給されており、分散室と燃焼触媒
室との間の仕切板には入口側の近くに多数の分散孔が設
けられており、該分散孔が設けられている仕切板の部分
を燃焼触媒室側に向けて凸状に形成して絞り部を構成し
たものとした。なお、ここで空気とは酸素を含むガスを
意味し、カソード排ガス等を含む概念である。
【0007】
【作用】本発明によれば、燃焼室と改質室とが交互に積
層されており、かつ、分散室と燃焼触媒室との間に設け
られている仕切板の入口側の部分を燃焼触媒室側に向け
て凸状に形成して絞り部を構成したもので、燃焼触媒室
の混合部内の空気の流速を速めて静圧を低下させ、燃料
ガスを燃焼室側にスムーズに、しかも確実に供給するこ
とができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面に基づ
いて説明する。なお、従来のものと共通の部材について
は同じ符号を用いており説明を省略する。図1および図
2は本発明の一実施例を示すものであり、図3は本発明
の他の実施例を示すものである。図1は正面断面図、図
2は図1の一部拡大図である。図1および図2におい
て、11は外部マニホールドを通って供給された燃料ガ
ス(アノード排ガス)で、この燃料ガス11は、分散室
5に入った後、平板状の仕切板6に設けられた分散孔7
を通って燃焼室3の燃焼触媒室15に入り、その混合部
9で空気12と混合する。これらの構成は、図5および
図6に示した従来のプレート型改質器と同様である。前
記平板状の仕切板6の、燃焼触媒室の入口に近い部分で
分散孔7が設けられている部分を燃焼触媒室4側に向け
て凸状に形成して絞り部8を構成している。図3は前記
分散孔7を斜めに傾斜させて設けた例を示すものであ
る。
【0009】次に実施例に基づく作用について説明す
る。前記燃焼室3の燃焼触媒室4入口の混合部9の空気
12と分散室5の燃料ガス11との圧力バランスについ
て、以下、詳述する。燃焼触媒室4の空気圧をP1、分
散室5の燃料ガス11の静圧をP2 とし、混合部9の静
圧をPとすると、次の関係式が求められる。すなわち、
1 =P+1/2ρV2 ∴P=P1 −1/2ρV2 となる。ここでρは空気の質量、Vは混合部における空
気の流速である。通常はP1 ≒P2 だからP<P2 とな
り、混合部9の静圧Pは、必ず燃焼ガス11の静圧P2
よりも小さくなる。したがって、燃料ガス11の圧力の
方が燃焼触媒室4の混合部9の圧力よりも高くなるの
で、燃料ガス11は燃焼触媒室4側にスムーズに、しか
も確実に供給することができる。
【0010】前記絞り部8は、分散室5と燃焼触媒室4
との間に設けられている仕切板6の入口側の一部を燃焼
触媒室4側に向けて凸状に形成しており、燃焼室3内で
空気12の通り道を絞り、いわゆるエジェクター効果に
より空気12の速度を速めるようにしている。なお、前
記絞り部8は、仕切板6の入口側の一部を燃焼触媒室4
側に向けて凸状に形成しているが、これに限定されるも
のではなく、改質室2と燃焼触媒室4との間に設けられ
ている仕切板6の入口側の一部も燃焼触媒室4側に向け
て凸状に形成して対峙させるようにしても良い。
【0011】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば分散
室と燃焼触媒室との間に設けられている仕切板の、分散
孔が設けられている入口側の部分を燃焼触媒室側に向け
て凸状に形成して絞り部を構成したので、空気の速度を
速められ、燃料ガスを燃焼触媒室側にスムーズに、しか
も確実に供給することができ、より安定した燃料電池シ
ステムの運転をすることができるという優れた効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示した正面断面図である。
【図2】図1の一部を拡大した断面図である。
【図3】本発明の他の実施例を示した正面断面図であ
る。
【図4】従来の燃料電池と改質器とを接続した場合の概
要図である。
【図5】従来のプレート型改質器の平面図である。
【図6】図5のA−A矢視図である。
【符号の説明】
1 改質器 2 改質室 3 燃焼室 4 燃焼触媒室 5 分散室 6 仕切板 7 分散孔 8 絞り部 10 原料ガス 12 空気 13 燃焼ガス 14 アノードガス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼室と改質室とを交互に積層してなる
    プレート型改質器であって、燃焼室は分散室と、分散室
    を挟んで配置され燃焼触媒が充填される燃焼触媒室とか
    らなり、分散室には燃料ガスを、燃焼触媒室には空気が
    それぞれ入口側から供給されており、分散室と燃焼触媒
    室との間の仕切板には入口側の近くに多数の分散孔が設
    けられており、該分散孔が設けられている仕切板の部分
    を燃焼触媒室側に向けて凸状に形成して絞り部を構成し
    たことを特徴とするプレート型改質器。
JP7052467A 1995-03-13 1995-03-13 プレート型改質器 Pending JPH08253301A (ja)

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JP7052467A JPH08253301A (ja) 1995-03-13 1995-03-13 プレート型改質器

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JP7052467A JPH08253301A (ja) 1995-03-13 1995-03-13 プレート型改質器

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JPH08253301A true JPH08253301A (ja) 1996-10-01

Family

ID=12915532

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JP7052467A Pending JPH08253301A (ja) 1995-03-13 1995-03-13 プレート型改質器

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JP (1) JPH08253301A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6472092B1 (en) 1998-08-12 2002-10-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel-reforming apparatus comprising a plate-shaped reforming catalyst
JP2008247683A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Tdk Corp 反応装置
US7575729B2 (en) 2000-06-28 2009-08-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel reforming apparatus and method of controlling the fuel reforming apparatus

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Effective date: 20050425

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050817