JPH08270887A - 断熱設備及びこれを用いた燃料改質器 - Google Patents
断熱設備及びこれを用いた燃料改質器Info
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- JPH08270887A JPH08270887A JP7074328A JP7432895A JPH08270887A JP H08270887 A JPH08270887 A JP H08270887A JP 7074328 A JP7074328 A JP 7074328A JP 7432895 A JP7432895 A JP 7432895A JP H08270887 A JPH08270887 A JP H08270887A
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- 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
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- H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/04—Arrangements using dry fillers, e.g. using slag wool which is added to the object to be insulated by pouring, spreading, spraying or the like
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料改質器等において薄い断熱部材の使用を
可能にし、収納容器等をコンパクト化すると同時に、広
い温度範囲において高熱効率を実現し、かつ、断熱部材
の乾燥状態を維持したまま使用することが可能な断熱設
備及びこれを用いた燃料改質器の提供。 【構成】 収納容器３と、この収納容器３の内部に燃焼
ガス２を供給するバーナー６と、前記収納容器３の内部
に設けられる改質管５と、この改質管５に原料ガスを供
給する手段とを有し、前記燃焼ガス２と前記原料ガスと
の間で熱交換させることによって改質ガスを生成する燃
料改質器等に用いられ、前記収納容器３を構成する壁１
６の内側に設けられる断熱部材４と、この断熱部材４に
前記収納容器３の内部よりも温度の低いガス１８を供給
する低温ガス供給手段１５を有することを特徴とする断
熱設備及びこれを用いた燃料改質器。
可能にし、収納容器等をコンパクト化すると同時に、広
い温度範囲において高熱効率を実現し、かつ、断熱部材
の乾燥状態を維持したまま使用することが可能な断熱設
備及びこれを用いた燃料改質器の提供。 【構成】 収納容器３と、この収納容器３の内部に燃焼
ガス２を供給するバーナー６と、前記収納容器３の内部
に設けられる改質管５と、この改質管５に原料ガスを供
給する手段とを有し、前記燃焼ガス２と前記原料ガスと
の間で熱交換させることによって改質ガスを生成する燃
料改質器等に用いられ、前記収納容器３を構成する壁１
６の内側に設けられる断熱部材４と、この断熱部材４に
前記収納容器３の内部よりも温度の低いガス１８を供給
する低温ガス供給手段１５を有することを特徴とする断
熱設備及びこれを用いた燃料改質器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料改質器、加熱炉、
あるいは発電用や船舶推進用の燃焼器等を構成する容器
あるいは流路に設けられる断熱設備及びこれを用いた燃
料改質器に関する。
あるいは発電用や船舶推進用の燃焼器等を構成する容器
あるいは流路に設けられる断熱設備及びこれを用いた燃
料改質器に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料改質器、加熱炉、あるいは発電用や
船舶推進用の燃焼器等においては、それらを構成する容
器又は流路の内部を高温に維持する必要がある。このた
め、これらの容器又は流路には、通常、外部への放熱を
防止するための断熱設備が設けられている。ここでは、
かかる断熱設備の従来技術として、燃料電池装置に用い
られる、炭化水素ガスと水蒸気の混合ガス（以下、「原
料ガス」という）から水素を主成分とするガス（以下、
「改質ガス」という）を生成する燃料改質器（以下、
「改質器」という）を例に説明する。
船舶推進用の燃焼器等においては、それらを構成する容
器又は流路の内部を高温に維持する必要がある。このた
め、これらの容器又は流路には、通常、外部への放熱を
防止するための断熱設備が設けられている。ここでは、
かかる断熱設備の従来技術として、燃料電池装置に用い
られる、炭化水素ガスと水蒸気の混合ガス（以下、「原
料ガス」という）から水素を主成分とするガス（以下、
「改質ガス」という）を生成する燃料改質器（以下、
「改質器」という）を例に説明する。
【０００３】図１１は、改質器の概略構成を、図９及び
図１０は、改質器に用いられる断熱設備の概略構成をそ
れぞれ示したものである。改質器１を構成する収納容器
３には、バーナー６、原料ガス入口７、改質ガス出口
８、及びバーナー排ガス出口９が設けられ、容器内部に
は、改質触媒を備えた改質管５が立設されている。原料
ガス入口７は分配管１０を介して改質管５に接続され、
また改質ガス出口８は集合管１１を介して改質管５に接
続されている。
図１０は、改質器に用いられる断熱設備の概略構成をそ
れぞれ示したものである。改質器１を構成する収納容器
３には、バーナー６、原料ガス入口７、改質ガス出口
８、及びバーナー排ガス出口９が設けられ、容器内部に
は、改質触媒を備えた改質管５が立設されている。原料
ガス入口７は分配管１０を介して改質管５に接続され、
また改質ガス出口８は集合管１１を介して改質管５に接
続されている。
【０００４】ここで、バーナー空気は、バーナー空気予
熱器１２で予熱され、バーナー６に送られる。バーナー
空気はバーナー燃料と混合して燃焼し、高温の燃焼ガス
２として収納容器３内に供給され、改質管５の周囲を高
さ方向に流下する。その際、燃焼ガス２は、改質管５の
内部を流れる原料ガスと熱交換することによって徐々に
温度が降下し、バーナーの排ガス出口９から収納容器３
の外部に排出される。
熱器１２で予熱され、バーナー６に送られる。バーナー
空気はバーナー燃料と混合して燃焼し、高温の燃焼ガス
２として収納容器３内に供給され、改質管５の周囲を高
さ方向に流下する。その際、燃焼ガス２は、改質管５の
内部を流れる原料ガスと熱交換することによって徐々に
温度が降下し、バーナーの排ガス出口９から収納容器３
の外部に排出される。
【０００５】一方、原料ガスは原料ガス入口７から分配
管１０を経て改質管５に導かれ、改質管５の外部を流れ
る燃焼ガス２によって熱せられて徐々に温度が上昇する
と共に、改質触媒の作用によって改質反応が起こり、改
質ガスに変化する。そして、生成された改質ガスは集合
管１１に流れ込み、改質ガス出口８から収納容器３の外
部に排出される。
管１０を経て改質管５に導かれ、改質管５の外部を流れ
る燃焼ガス２によって熱せられて徐々に温度が上昇する
と共に、改質触媒の作用によって改質反応が起こり、改
質ガスに変化する。そして、生成された改質ガスは集合
管１１に流れ込み、改質ガス出口８から収納容器３の外
部に排出される。
【０００６】以上のような構成から成る改質器１におい
て、改質反応が安定に生じるためには、収納容器３内を
高温に保つ必要がある。従って、従来の改質器１では、
図９に示すように、収納容器３の外部への放熱を減少さ
せるために、断熱部材４を収納容器３の内面に設置して
いる。
て、改質反応が安定に生じるためには、収納容器３内を
高温に保つ必要がある。従って、従来の改質器１では、
図９に示すように、収納容器３の外部への放熱を減少さ
せるために、断熱部材４を収納容器３の内面に設置して
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】安定した改質反応が生
じるためには、収納容器３内のバーナー６で得られる燃
焼ガス２を高温に維持する必要があり、上述した従来の
改質器１では収納容器３の内面に断熱部材４を設置し
て、外部への放熱を防いでいる。
じるためには、収納容器３内のバーナー６で得られる燃
焼ガス２を高温に維持する必要があり、上述した従来の
改質器１では収納容器３の内面に断熱部材４を設置し
て、外部への放熱を防いでいる。
【０００８】この場合、改質器１の外部への放熱量は断
熱部材４の熱伝導率等の物性および厚さ等に依存する。
従って、断熱部材４により、熱損失を最小限に抑えるに
は、断熱部材４を厚くする必要があり、改質器１の収納
容器３は大型化する。逆に、収納容器３を小型化するた
めに断熱部材４を薄くすると収納容器３からの熱損失が
増大してしまう。例えば、２００ｋＷ燃料電池用改質器
において約２００ｍｍ厚の断熱部材を使用するときの収
納容器の外径は１．４ｍ程度であるが、熱損失を最小限
に抑えるためには、本来断熱部材の厚さを１ｍ以上にす
る必要があり、これに合わせて収納容器を設計すれば、
収納容器の外径は３ｍ以上になってしまう。
熱部材４の熱伝導率等の物性および厚さ等に依存する。
従って、断熱部材４により、熱損失を最小限に抑えるに
は、断熱部材４を厚くする必要があり、改質器１の収納
容器３は大型化する。逆に、収納容器３を小型化するた
めに断熱部材４を薄くすると収納容器３からの熱損失が
増大してしまう。例えば、２００ｋＷ燃料電池用改質器
において約２００ｍｍ厚の断熱部材を使用するときの収
納容器の外径は１．４ｍ程度であるが、熱損失を最小限
に抑えるためには、本来断熱部材の厚さを１ｍ以上にす
る必要があり、これに合わせて収納容器を設計すれば、
収納容器の外径は３ｍ以上になってしまう。
【０００９】また、燃焼ガス２が多量の水蒸気を含む場
合には、その水蒸気が収納容器３の内壁面で冷却されて
凝縮する可能性がある。この凝縮により生成された水分
は、収納容器３の内壁に設置した断熱部材４に染み込
み、一部は、図１０に示すように、収納容器下方にたま
る。その結果、凝縮水の蒸発（図１０の矢印）や熱伝導
により断熱部材４の熱抵抗が低下して、熱損失が増大す
ると共に、収納容器３の内壁は濡れたまま放置されるこ
とにより、壁材の腐食を招くおそれがある。以上は、加
熱炉、発電用や船舶推進用の燃焼器等においても共通の
課題である。
合には、その水蒸気が収納容器３の内壁面で冷却されて
凝縮する可能性がある。この凝縮により生成された水分
は、収納容器３の内壁に設置した断熱部材４に染み込
み、一部は、図１０に示すように、収納容器下方にたま
る。その結果、凝縮水の蒸発（図１０の矢印）や熱伝導
により断熱部材４の熱抵抗が低下して、熱損失が増大す
ると共に、収納容器３の内壁は濡れたまま放置されるこ
とにより、壁材の腐食を招くおそれがある。以上は、加
熱炉、発電用や船舶推進用の燃焼器等においても共通の
課題である。
【００１０】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
で、改質器、加熱炉、発電用や船舶推進用の燃焼器等に
対し、薄い断熱部材の使用を可能にし、収納容器あるい
は流路をコンパクト化すると同時に、広い温度範囲にお
いて高熱効率を実現し、かつ、断熱部材の乾燥状態を維
持したまま使用が可能な断熱設備及びこれを用いた燃料
改質器を提供することを目的とするものである。
で、改質器、加熱炉、発電用や船舶推進用の燃焼器等に
対し、薄い断熱部材の使用を可能にし、収納容器あるい
は流路をコンパクト化すると同時に、広い温度範囲にお
いて高熱効率を実現し、かつ、断熱部材の乾燥状態を維
持したまま使用が可能な断熱設備及びこれを用いた燃料
改質器を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、容器もしくは流路の内部から外部への
放熱を防止する断熱設備において、前記容器もしくは流
路を構成する壁の内側に設けられる断熱部材と、この断
熱部材に前記容器もしくは流路の内部よりも温度の低い
ガスを供給する低温ガス供給手段とを有することを特徴
とする断熱設備を提供する。
に、本発明では、容器もしくは流路の内部から外部への
放熱を防止する断熱設備において、前記容器もしくは流
路を構成する壁の内側に設けられる断熱部材と、この断
熱部材に前記容器もしくは流路の内部よりも温度の低い
ガスを供給する低温ガス供給手段とを有することを特徴
とする断熱設備を提供する。
【００１２】ここで、前記低温ガス供給手段は、前記ガ
スの流量を制御するための流量制御手段を有するもので
あっても良い。また、本発明では、収納容器と、この収
納容器の内部に燃焼ガスを供給するバーナーと、このバ
ーナーに空気を供給する空気供給手段と、前記収納容器
内部に設けられる改質管と、この改質管に原料ガスを供
給する手段とを有し、前記燃焼ガスと前記原料ガスとの
間で熱交換させることによって改質ガスを生成する燃料
改質器において、前記収納容器を構成する壁の内側に設
けられる断熱部材と、この断熱部材に前記収納容器の内
部よりも温度の低いガスを供給する低温ガス供給手段と
を有することを特徴とする燃料改質器を提供する。
スの流量を制御するための流量制御手段を有するもので
あっても良い。また、本発明では、収納容器と、この収
納容器の内部に燃焼ガスを供給するバーナーと、このバ
ーナーに空気を供給する空気供給手段と、前記収納容器
内部に設けられる改質管と、この改質管に原料ガスを供
給する手段とを有し、前記燃焼ガスと前記原料ガスとの
間で熱交換させることによって改質ガスを生成する燃料
改質器において、前記収納容器を構成する壁の内側に設
けられる断熱部材と、この断熱部材に前記収納容器の内
部よりも温度の低いガスを供給する低温ガス供給手段と
を有することを特徴とする燃料改質器を提供する。
【００１３】ここで、前記低温ガス供給手段は、前記空
気供給手段より分岐した空気を前記断熱部材に供給する
ものであっても良い。また、前記低温ガス供給手段は、
前記ガスの流量を制御するための流量制御手段を有する
ものであっても良い。
気供給手段より分岐した空気を前記断熱部材に供給する
ものであっても良い。また、前記低温ガス供給手段は、
前記ガスの流量を制御するための流量制御手段を有する
ものであっても良い。
【００１４】
【作用】容器あるいは流路内部のガスが有する熱は、熱
伝導や放射等によって断熱部材の内部を伝達し、容器壁
から外部に放出される。しかし、本発明に係る断熱設備
においては、断熱部材を透過する低温ガスが断熱部材か
ら熱を回収しつつ容器内部に流入するので、容器壁から
の放熱量が大きく低下する。また、低温ガスは回収した
熱によって加熱・昇温されるので、低温ガスの流量を適
当に決めてやれば、容器内部の高温ガスと混合されても
容器内部の温度を大きく低下させることはない。
伝導や放射等によって断熱部材の内部を伝達し、容器壁
から外部に放出される。しかし、本発明に係る断熱設備
においては、断熱部材を透過する低温ガスが断熱部材か
ら熱を回収しつつ容器内部に流入するので、容器壁から
の放熱量が大きく低下する。また、低温ガスは回収した
熱によって加熱・昇温されるので、低温ガスの流量を適
当に決めてやれば、容器内部の高温ガスと混合されても
容器内部の温度を大きく低下させることはない。
【００１５】以上のように、本発明の断熱設備を用いる
と容器あるいは流路の外壁からの放熱量が低下するの
で、断熱部材を薄くすることができ、結果的に容器ある
いは流路を小型化することができる。また、断熱部材の
厚さが同じであれば放熱量を大きく低下させることがで
き、高い熱効率を実現できる。
と容器あるいは流路の外壁からの放熱量が低下するの
で、断熱部材を薄くすることができ、結果的に容器ある
いは流路を小型化することができる。また、断熱部材の
厚さが同じであれば放熱量を大きく低下させることがで
き、高い熱効率を実現できる。
【００１６】また、改質器などにおいては負荷変動など
により、収納容器内の温度が変化する場合がある。この
ような場合、低温時を想定して断熱部材を薄くすると、
高温時での熱損失が大きくなる。また、高温時を想定し
て断熱部材を厚くすると、収納容器が大型化してしま
う。しかし、本発明に係る断熱設備を用いれば、断熱部
材を透過する低温ガスの流量を適宜変化させることで、
容器内部の温度に応じて能動的に断熱性能を調整するこ
とが可能となる。
により、収納容器内の温度が変化する場合がある。この
ような場合、低温時を想定して断熱部材を薄くすると、
高温時での熱損失が大きくなる。また、高温時を想定し
て断熱部材を厚くすると、収納容器が大型化してしま
う。しかし、本発明に係る断熱設備を用いれば、断熱部
材を透過する低温ガスの流量を適宜変化させることで、
容器内部の温度に応じて能動的に断熱性能を調整するこ
とが可能となる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明に係る断熱設備の実施例につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明
に係る断熱設備の第１実施例を採用した改質器の概略構
成を示したものである。ここで、図１０に示した従来の
改質器と同一の構成部分については、同一の符号を付す
ことにより重複説明を省略する。
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明
に係る断熱設備の第１実施例を採用した改質器の概略構
成を示したものである。ここで、図１０に示した従来の
改質器と同一の構成部分については、同一の符号を付す
ことにより重複説明を省略する。
【００１８】改質器１の収納容器３を構成する容器壁１
６の外部は室温であり、容器内部は、燃焼ガス２により
高温に保たれている。本実施例においては、図２に示す
ような、複数の孔１７を有する細管１５と繊維体である
断熱部材４とから成る断熱設備が採用されている。細管
１５は容器壁１６の内面に、所定のピッチを持って複数
本配置されている。一方、繊維体である断熱部材４は、
２００ｍｍ厚程度のファイバーセラミック・シートから
成り、容器壁１６の内面を覆っている。細管１５は、収
納容器３の外部の図示されていないガス貯蔵タンクと連
通しており、孔１７より低温ガス１８を吹き出す。ここ
で、低温ガス１８は、収納容器３の内部と比して低温で
あることが熱回収には好ましく、空気の他にアルゴンな
どの不活性ガス、あるいは窒素などの不凝縮性ガスが使
用される。この低温ガス１８は、断熱部材４の内部を透
過する過程で断熱部材４から熱及び湿分を回収しつつ、
収納容器３の内部に流入する。このため、外部への放熱
量は大きく低下するとともに、断熱部材４の乾燥状態を
維持することが可能となる。また、透過した低温ガス１
８は、回収した熱によって加熱・昇温されるので、低温
ガス１８の流量を適当に決めてやれば、収納容器３の内
部の高温ガス１２と混合されても、収納容器３の内部温
度を大きく低下させることはない。
６の外部は室温であり、容器内部は、燃焼ガス２により
高温に保たれている。本実施例においては、図２に示す
ような、複数の孔１７を有する細管１５と繊維体である
断熱部材４とから成る断熱設備が採用されている。細管
１５は容器壁１６の内面に、所定のピッチを持って複数
本配置されている。一方、繊維体である断熱部材４は、
２００ｍｍ厚程度のファイバーセラミック・シートから
成り、容器壁１６の内面を覆っている。細管１５は、収
納容器３の外部の図示されていないガス貯蔵タンクと連
通しており、孔１７より低温ガス１８を吹き出す。ここ
で、低温ガス１８は、収納容器３の内部と比して低温で
あることが熱回収には好ましく、空気の他にアルゴンな
どの不活性ガス、あるいは窒素などの不凝縮性ガスが使
用される。この低温ガス１８は、断熱部材４の内部を透
過する過程で断熱部材４から熱及び湿分を回収しつつ、
収納容器３の内部に流入する。このため、外部への放熱
量は大きく低下するとともに、断熱部材４の乾燥状態を
維持することが可能となる。また、透過した低温ガス１
８は、回収した熱によって加熱・昇温されるので、低温
ガス１８の流量を適当に決めてやれば、収納容器３の内
部の高温ガス１２と混合されても、収納容器３の内部温
度を大きく低下させることはない。
【００１９】従って、本実施例によれば、断熱部材４を
薄くすることができ、結果的に収納容器３を小型化する
ことが可能となる。また、従来の改質器に用いられる断
熱部材と同じ厚さの断熱部材を使用した場合には、外部
への放熱量を大きく低下させることができるため、高い
熱効率を実現できる。また、断熱部材４の乾燥状態を維
持できるため、収納容器３の壁材の腐食を招くおそれも
ない。
薄くすることができ、結果的に収納容器３を小型化する
ことが可能となる。また、従来の改質器に用いられる断
熱部材と同じ厚さの断熱部材を使用した場合には、外部
への放熱量を大きく低下させることができるため、高い
熱効率を実現できる。また、断熱部材４の乾燥状態を維
持できるため、収納容器３の壁材の腐食を招くおそれも
ない。
【００２０】また、図示しないが、収納容器３の容器壁
１６の表面に熱電対、サーミスタ等の温度計測器を設置
し、その計測結果をもとに制御装置２６を介して、断熱
部材４に透過される低温ガス１８の流量調整を行っても
良い。これにより透過する低温ガスの流量を常に最適に
保つことができる。
１６の表面に熱電対、サーミスタ等の温度計測器を設置
し、その計測結果をもとに制御装置２６を介して、断熱
部材４に透過される低温ガス１８の流量調整を行っても
良い。これにより透過する低温ガスの流量を常に最適に
保つことができる。
【００２１】尚、細管１５の配置に関しては、種々の変
形例が考えられる。例えば、細管１５を蛇行させると、
一つの管で広範囲の断熱部材４に低温ガス１８を供給で
きるため、取り付け作業の負担を軽減できる。また、細
管１５を容器壁１６の内部の胴体部分に螺旋状に設置す
る方法も、同様の効果をもたらす。さらに、細管１５
は、例えば、図３に示すように、孔１７を設けずに細管
１５の末端を吹き出し口として使用するものでも構わな
い。
形例が考えられる。例えば、細管１５を蛇行させると、
一つの管で広範囲の断熱部材４に低温ガス１８を供給で
きるため、取り付け作業の負担を軽減できる。また、細
管１５を容器壁１６の内部の胴体部分に螺旋状に設置す
る方法も、同様の効果をもたらす。さらに、細管１５
は、例えば、図３に示すように、孔１７を設けずに細管
１５の末端を吹き出し口として使用するものでも構わな
い。
【００２２】図４は、本発明に係る断熱設備の第２実施
例を示したものである。本実施例においては、容器壁１
６の内面上にフライス加工等によって溝１９を設けた
後、その表面に複数の孔１７を有する板２０を取り付
け、さらに、その上を繊維体である断熱部材４で覆う。
そして、外部の図示されていないガス貯蔵タンクから低
温ガス１８を上記加工溝１９に流すと、多数の孔１７か
らガスが吹き出し、断熱部材４の内部を透過する過程で
熱及び湿分を回収しつつ、収納容器３の内部に流入す
る。従って、本実施例によっても、上記した第１実施例
と同様の作用効果を得ることができる。
例を示したものである。本実施例においては、容器壁１
６の内面上にフライス加工等によって溝１９を設けた
後、その表面に複数の孔１７を有する板２０を取り付
け、さらに、その上を繊維体である断熱部材４で覆う。
そして、外部の図示されていないガス貯蔵タンクから低
温ガス１８を上記加工溝１９に流すと、多数の孔１７か
らガスが吹き出し、断熱部材４の内部を透過する過程で
熱及び湿分を回収しつつ、収納容器３の内部に流入す
る。従って、本実施例によっても、上記した第１実施例
と同様の作用効果を得ることができる。
【００２３】図５は、本発明に係る断熱設備の第３実施
例を示したものである。本実施例においては、容器壁を
二重構成とし、内側の容器壁２１に多数の孔１７を設け
たものである。そして、内外壁間の空間を低温ガス１８
の流路とし、外部の図示されていないガス貯蔵タンクか
ら低温ガス１８を供給する。低温ガス１８は、内側の容
器壁２１に設けた孔１７から吹き出し、断熱部材４を透
過する過程で熱及び湿分を回収しつつ、収納容器３の内
部に流入する。従って、本実施例によっても、上記した
第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。
例を示したものである。本実施例においては、容器壁を
二重構成とし、内側の容器壁２１に多数の孔１７を設け
たものである。そして、内外壁間の空間を低温ガス１８
の流路とし、外部の図示されていないガス貯蔵タンクか
ら低温ガス１８を供給する。低温ガス１８は、内側の容
器壁２１に設けた孔１７から吹き出し、断熱部材４を透
過する過程で熱及び湿分を回収しつつ、収納容器３の内
部に流入する。従って、本実施例によっても、上記した
第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】図６は、本発明に係る断熱設備の第３実施
例の変形例を示したものである。本変形例によれば、内
側の容器壁として多孔質板２２を用いることにより、上
記した第３実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。
例の変形例を示したものである。本変形例によれば、内
側の容器壁として多孔質板２２を用いることにより、上
記した第３実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。
【００２５】図７は、本発明に係る断熱設備の第４実施
例を示したものである。本実施例においては、容器壁１
６に直接、孔１７を設け、外部の図示されていないガス
貯蔵タンクから、この孔１７を通して繊維体である断熱
部材４に低温ガス１８を吹き込む構成となっている。か
かる構成によれば、既存の改質器にガス吹き出し機構を
付加する場合に、最も作業を簡素化することができ、か
つ上記した第１実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。
例を示したものである。本実施例においては、容器壁１
６に直接、孔１７を設け、外部の図示されていないガス
貯蔵タンクから、この孔１７を通して繊維体である断熱
部材４に低温ガス１８を吹き込む構成となっている。か
かる構成によれば、既存の改質器にガス吹き出し機構を
付加する場合に、最も作業を簡素化することができ、か
つ上記した第１実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。
【００２６】図８は、本発明に係る断熱設備を採用した
改質器の他の実施例を示したものである。ここでも、図
１０に示した従来の改質器と同一の構成部分について
は、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する。
収納容器３の外部は室温であり、内部は燃焼ガス２によ
り、改質管５の内部で改質反応を促進するため、１００
０〜１４００℃の高温に保たれる。収納容器３の容器壁
１６の内面には複数の孔（図示せず）を設けた細管１５
と繊維体である断熱部材４が取り付けられている。この
細管１５には、バーナー６に供給する空気の管路を分岐
して設けた支管２３を通して空気２４が供給される。こ
の空気２４は、断熱部材４を構成する繊維体から熱及び
湿分を回収しつつ、容器内部に流入する。このため、外
部への放熱量は大きく低下するとともに、断熱部材４の
乾燥状態を維持することが可能となる。従って、本実施
例によっても、上記した第１実施例と同様の作用効果を
得ることができる。
改質器の他の実施例を示したものである。ここでも、図
１０に示した従来の改質器と同一の構成部分について
は、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する。
収納容器３の外部は室温であり、内部は燃焼ガス２によ
り、改質管５の内部で改質反応を促進するため、１００
０〜１４００℃の高温に保たれる。収納容器３の容器壁
１６の内面には複数の孔（図示せず）を設けた細管１５
と繊維体である断熱部材４が取り付けられている。この
細管１５には、バーナー６に供給する空気の管路を分岐
して設けた支管２３を通して空気２４が供給される。こ
の空気２４は、断熱部材４を構成する繊維体から熱及び
湿分を回収しつつ、容器内部に流入する。このため、外
部への放熱量は大きく低下するとともに、断熱部材４の
乾燥状態を維持することが可能となる。従って、本実施
例によっても、上記した第１実施例と同様の作用効果を
得ることができる。
【００２７】さらに、本実施例のような構成によれば、
新たにガス貯蔵タンク、ブロア等を設けることなく、断
熱部材４に対して容易に空気を供給できるため、外部設
備を含む装置全体の構成を小型化かつ簡素化できる。ま
た、上記空気供給管の分岐点を、バーナー空気予熱器１
２の上流に設置することにより、低温の空気が断熱部材
４に送られるため、熱回収にはより効果的である。
新たにガス貯蔵タンク、ブロア等を設けることなく、断
熱部材４に対して容易に空気を供給できるため、外部設
備を含む装置全体の構成を小型化かつ簡素化できる。ま
た、上記空気供給管の分岐点を、バーナー空気予熱器１
２の上流に設置することにより、低温の空気が断熱部材
４に送られるため、熱回収にはより効果的である。
【００２８】また、空気２４を供給する支管２３の途中
に弁１４を設けることにより、断熱部材４に透過される
空空気２４の流量を制御することができる。ここで、弁
１４の代わりに、オリフィスを設置する方法等も考えら
れる。
に弁１４を設けることにより、断熱部材４に透過される
空空気２４の流量を制御することができる。ここで、弁
１４の代わりに、オリフィスを設置する方法等も考えら
れる。
【００２９】さらに、収納容器３の容器壁１６の表面に
熱電対、サーミスタ等の温度計測器２５を設置し、その
計測結果をもとに制御装置２６を介して、断熱部材４に
透過される空気２４の流量調整を弁１４により自動運転
することも可能である。これにより透過する空気２４の
流量を常に最適に保つことができる。
熱電対、サーミスタ等の温度計測器２５を設置し、その
計測結果をもとに制御装置２６を介して、断熱部材４に
透過される空気２４の流量調整を弁１４により自動運転
することも可能である。これにより透過する空気２４の
流量を常に最適に保つことができる。
【００３０】一般に、改質器においては負荷変動などに
より、収納容器３内の温度が変化する場合がある。この
ような場合、低温時を想定して断熱部材４を薄くする
と、高温時での熱損失が大きくなる。また、高温時を想
定して断熱部材４を厚くすると、収納容器３が大型化し
てしまう。しかし、本実施例のような構成によれば、断
熱部材４を透過する空気２４の流量を適宜変化させるこ
とで、容器内部の温度に応じて能動的に断熱性能を調整
することが可能となる。
より、収納容器３内の温度が変化する場合がある。この
ような場合、低温時を想定して断熱部材４を薄くする
と、高温時での熱損失が大きくなる。また、高温時を想
定して断熱部材４を厚くすると、収納容器３が大型化し
てしまう。しかし、本実施例のような構成によれば、断
熱部材４を透過する空気２４の流量を適宜変化させるこ
とで、容器内部の温度に応じて能動的に断熱性能を調整
することが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、断熱部
材の内部に低温ガスを透過させ、熱及び湿分を回収でき
るようにしたため、従来よりも薄い断熱部材でも、熱損
失を低減できる。また、断熱部材の乾燥状態を維持でき
るため、収納容器等の壁材の腐食を招くおそれもない。
材の内部に低温ガスを透過させ、熱及び湿分を回収でき
るようにしたため、従来よりも薄い断熱部材でも、熱損
失を低減できる。また、断熱部材の乾燥状態を維持でき
るため、収納容器等の壁材の腐食を招くおそれもない。
【図１】 本発明に係る断熱設備の第１実施例を採用し
た改質器の概略構成を示した断面図。
た改質器の概略構成を示した断面図。
【図２】 本願発明にかかる断熱設備の第１実施例を示
した断面図。
した断面図。
【図３】 本願発明にかかる断熱設備の第１実施例の変
形例を示した断面図。
形例を示した断面図。
【図４】 本発明に係る断熱設備の第２実施例を示した
断面図。
断面図。
【図５】 本発明に係る断熱設備の第３実施例を示した
断面図。
断面図。
【図６】 本発明に係る断熱設備の第３実施例の変形例
を示した断面図。
を示した断面図。
【図７】 本発明に係る断熱設備の第４実施例を示した
断面図。
断面図。
【図８】 本発明に係る断熱設備を採用した改質器の他
の実施例を示した断面図。
の実施例を示した断面図。
【図９】 従来の断熱設備を示した断面図。
【図１０】 従来の断熱設備を示した断面図。
【図１１】 従来の改質器を示した断面図。
１ 燃料改質器 ２ 燃焼ガス ３ 収納容器 ４ 断熱部材 ５ 改質管 ６ バーナー ７ 原料ガス入口 ８ 改質ガス出口 ９ バーナー排ガス出口 １０ 分配管 １１ 集合管 １２ バーナー空気予熱器 １４ 弁 １５ 細管 １６ 容器壁 １７ 孔 １８ 低温ガス ２３ 支管 ２５ 温度計測器 ２６ 制御装置
Claims (5)
- 【請求項１】 容器もしくは流路の内部から外部への放
熱を防止する断熱設備において、前記容器もしくは流路
を構成する壁の内側に設けられる断熱部材と、この断熱
部材に前記容器もしくは流路の内部よりも温度の低いガ
スを供給する低温ガス供給手段とを有することを特徴と
する断熱設備。 - 【請求項２】 前記低温ガス供給手段は、前記ガスの流
量を制御するための流量制御手段を有することを特徴と
する請求項１に記載の断熱設備。 - 【請求項３】 収納容器と、この収納容器の内部に燃焼
ガスを供給するバーナーと、このバーナーに空気を供給
する空気供給手段と、前記収納容器内部に設けられる改
質管と、この改質管に原料ガスを供給する手段とを有
し、前記燃焼ガスと前記原料ガスとの間で熱交換させる
ことによって改質ガスを生成する燃料改質器において、
前記収納容器を構成する壁の内側に設けられる断熱部材
と、この断熱部材に前記収納容器の内部よりも温度の低
いガスを供給する低温ガス供給手段とを有することを特
徴とする燃料改質器。 - 【請求項４】 前記低温ガス供給手段は、前記空気供給
手段より分岐した空気を前記断熱部材に供給するもので
あることを特徴とする請求項３記載の燃料改質器。 - 【請求項５】 前記低温ガス供給手段は、前記ガスの流
量を制御するための流量制御手段を有することを特徴と
する請求項３に記載の燃料改質器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7074328A JPH08270887A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 断熱設備及びこれを用いた燃料改質器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7074328A JPH08270887A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 断熱設備及びこれを用いた燃料改質器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08270887A true JPH08270887A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13543947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7074328A Pending JPH08270887A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 断熱設備及びこれを用いた燃料改質器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08270887A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005129396A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料改質装置の燃焼装置 |
| JP2006012593A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 改質器、水素製造システム及び燃料電池システム |
| US8197563B2 (en) | 2008-11-25 | 2012-06-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fuel reformer |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7074328A patent/JPH08270887A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005129396A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料改質装置の燃焼装置 |
| JP4588309B2 (ja) * | 2003-10-24 | 2010-12-01 | 株式会社Ｉｈｉ | 燃料改質装置の燃焼装置 |
| JP2006012593A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 改質器、水素製造システム及び燃料電池システム |
| JP4712321B2 (ja) * | 2004-06-25 | 2011-06-29 | 出光興産株式会社 | 改質器、水素製造システム及び燃料電池システム |
| US8197563B2 (en) | 2008-11-25 | 2012-06-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fuel reformer |
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