JPH08283003A - プレート型改質器 - Google Patents
プレート型改質器Info
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- JPH08283003A JPH08283003A JP7082202A JP8220295A JPH08283003A JP H08283003 A JPH08283003 A JP H08283003A JP 7082202 A JP7082202 A JP 7082202A JP 8220295 A JP8220295 A JP 8220295A JP H08283003 A JPH08283003 A JP H08283003A
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- Japan
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- chambers
- dispersion
- chamber
- combustion
- gas
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 分散室内での燃料ガスの滞留がなく、かつ、
ガスパージ時間を短縮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】 燃焼室と改質室とが交互に積層されていて、
かつ、前記燃焼室は分散室とこれに隣接して配置されて
燃焼触媒が充てんされる燃焼触媒室とからなり、前記分
散室には燃料ガスの入口を有するとともに前記燃焼触媒
室には空気の入口を有し、しかも、前記分散室と燃焼触
媒室との間の仕切板には該燃料ガスの入口側の近くに設
けられて該燃焼触媒室に燃料ガスを供給する多数の分散
孔を有し、さらに該分散孔が設けられている仕切板の該
分散孔から離れた該分散室の奥側に相当する部分にガス
滞留防止兼ガスパージ用の小孔が設けられている。
ガスパージ時間を短縮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】 燃焼室と改質室とが交互に積層されていて、
かつ、前記燃焼室は分散室とこれに隣接して配置されて
燃焼触媒が充てんされる燃焼触媒室とからなり、前記分
散室には燃料ガスの入口を有するとともに前記燃焼触媒
室には空気の入口を有し、しかも、前記分散室と燃焼触
媒室との間の仕切板には該燃料ガスの入口側の近くに設
けられて該燃焼触媒室に燃料ガスを供給する多数の分散
孔を有し、さらに該分散孔が設けられている仕切板の該
分散孔から離れた該分散室の奥側に相当する部分にガス
滞留防止兼ガスパージ用の小孔が設けられている。
Description
【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。
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。たとえば、
まず天然ガス等の原料に水蒸気が添加され、ＣＨ4 ＋Ｈ
2 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
Ｏ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）とともに燃焼させられ、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、
空気ととも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。
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。たとえば、
まず天然ガス等の原料に水蒸気が添加され、ＣＨ4 ＋Ｈ
2 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
Ｏ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）とともに燃焼させられ、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、
空気ととも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の切断線Ａ−Ａに沿う断面正面図で
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１
４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。
であり、図５は図４の切断線Ａ−Ａに沿う断面正面図で
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１
４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と混合するのであるが、運
転中には、前記分散孔７が設けられている所から遠い離
れた該分散室５の奥の部分に燃料ガスが滞留し、運転停
止時のガスパージの際には、その滞留したガスがなかな
か逃げないため、ガスパージができないかあるいは長時
間がかかるという問題点があった。
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と混合するのであるが、運
転中には、前記分散孔７が設けられている所から遠い離
れた該分散室５の奥の部分に燃料ガスが滞留し、運転停
止時のガスパージの際には、その滞留したガスがなかな
か逃げないため、ガスパージができないかあるいは長時
間がかかるという問題点があった。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもである。すなわち、本発明は、分散室内での燃
料ガスの滞留がなく、ガスパージ時間を短縮することが
できる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。
とするもである。すなわち、本発明は、分散室内での燃
料ガスの滞留がなく、ガスパージ時間を短縮することが
できる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、燃焼室と改質室とが交互に積層されてい
て、かつ、前記燃焼室は分散室とこれに隣接して配置さ
れて燃焼触媒が充てんされる燃焼触媒室とからなり、前
記分散室には燃料ガスの入口を有するとともに前記燃焼
触媒室には空気の入口を有し、しかも、前記分散室と燃
焼触媒室との間の仕切板には該燃料ガスの入口側の近く
に設けられて該燃焼触媒室に燃料ガスを供給する多数の
分散孔を有し、さらに、該分散孔が設けられている仕切
板の該分散孔から離れた該分散室の奥側に相当する部分
にガス滞留防止兼ガスパージ用の小孔が設けられている
ものとした。
め、本発明は、燃焼室と改質室とが交互に積層されてい
て、かつ、前記燃焼室は分散室とこれに隣接して配置さ
れて燃焼触媒が充てんされる燃焼触媒室とからなり、前
記分散室には燃料ガスの入口を有するとともに前記燃焼
触媒室には空気の入口を有し、しかも、前記分散室と燃
焼触媒室との間の仕切板には該燃料ガスの入口側の近く
に設けられて該燃焼触媒室に燃料ガスを供給する多数の
分散孔を有し、さらに、該分散孔が設けられている仕切
板の該分散孔から離れた該分散室の奥側に相当する部分
にガス滞留防止兼ガスパージ用の小孔が設けられている
ものとした。
【０００７】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。
し、カソード排ガス等を含む概念である。
【０００８】
【作用】本発明によれば、燃焼室と改質室とが交互に積
層されていて、かつ、前記燃焼室は分散室とこれに隣接
して配置されて燃焼触媒が充てんされる燃焼触媒室とか
らなり、前記分散室には燃料ガスの入口を有するととも
に前記燃焼触媒室には空気の入口を有し、しかも、前記
分散室と燃焼触媒室との間の仕切板には該燃料ガスの入
口側の近くに設けられて該燃焼触媒室に燃料ガスを供給
する多数の分散孔を有し、さらに、該分散孔が設けられ
ている仕切板の該分散孔から離れた該分散室の奥側に相
当する部分にガス滞留防止兼ガスパージ用の小孔が設け
られているので、運転中にも停止時にも、前記小孔によ
って分散室と燃焼触媒室とが連通しているため、燃料ガ
スの滞留が防止でき、ガスパージも容易に行われる。
層されていて、かつ、前記燃焼室は分散室とこれに隣接
して配置されて燃焼触媒が充てんされる燃焼触媒室とか
らなり、前記分散室には燃料ガスの入口を有するととも
に前記燃焼触媒室には空気の入口を有し、しかも、前記
分散室と燃焼触媒室との間の仕切板には該燃料ガスの入
口側の近くに設けられて該燃焼触媒室に燃料ガスを供給
する多数の分散孔を有し、さらに、該分散孔が設けられ
ている仕切板の該分散孔から離れた該分散室の奥側に相
当する部分にガス滞留防止兼ガスパージ用の小孔が設け
られているので、運転中にも停止時にも、前記小孔によ
って分散室と燃焼触媒室とが連通しているため、燃料ガ
スの滞留が防止でき、ガスパージも容易に行われる。
【０００９】
【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、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に入ったのち、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４
および図５に示した従来のプレート型改質器と同様であ
る。
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、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に入ったのち、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４
および図５に示した従来のプレート型改質器と同様であ
る。
【００１０】また図２にも拡大してみられるように、前
記仕切板６の該分散孔７が設けられている所から離れた
該分散室５の奥側に相当する部分とガス滞留防止兼ガス
パージ用の小孔８（分散孔７の総合計の数％程度）が設
けられている。
記仕切板６の該分散孔７が設けられている所から離れた
該分散室５の奥側に相当する部分とガス滞留防止兼ガス
パージ用の小孔８（分散孔７の総合計の数％程度）が設
けられている。
【００１１】図１および図２に示すように構成されたプ
レート型改質器においては、分散孔７が設けられている
仕切板６の該分散孔７から離れた該分散室５の奥側に相
当する部分にガス滞留防止兼ガスパージ用の小孔８を有
するので、分散室５内での燃料ガス１１の滞留とガスパ
ージ時間の短縮が可能になった。
レート型改質器においては、分散孔７が設けられている
仕切板６の該分散孔７から離れた該分散室５の奥側に相
当する部分にガス滞留防止兼ガスパージ用の小孔８を有
するので、分散室５内での燃料ガス１１の滞留とガスパ
ージ時間の短縮が可能になった。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃焼室と改質室とが交互に積層されていて、かつ、前記
燃焼室は分散室とこれに隣接して配置されて燃焼触媒が
充てんされる燃焼触媒室とからなり、前記分散室には燃
料ガスの入口を有するとともに前記燃焼触媒室には空気
の入口を有し、しかも、前記分散室と燃焼触媒室との間
の仕切板には該燃料ガスの入口側の近くに設けられて該
燃焼触媒室に燃料ガスを供給する多数の分散孔を有し、
さらに、該分散孔が設けられている仕切板の該分散孔か
ら離れた該分散室の奥側に相当する部分にガス滞留防止
兼ガスパージ用の小孔が設けられているので、運転中に
も停止時にも、前記小孔によって分散室と燃焼触媒室と
が連通しているため、分散室での燃料ガスの滞留が防止
でき、ガスパージも短時間で容易に行われる。
燃焼室と改質室とが交互に積層されていて、かつ、前記
燃焼室は分散室とこれに隣接して配置されて燃焼触媒が
充てんされる燃焼触媒室とからなり、前記分散室には燃
料ガスの入口を有するとともに前記燃焼触媒室には空気
の入口を有し、しかも、前記分散室と燃焼触媒室との間
の仕切板には該燃料ガスの入口側の近くに設けられて該
燃焼触媒室に燃料ガスを供給する多数の分散孔を有し、
さらに、該分散孔が設けられている仕切板の該分散孔か
ら離れた該分散室の奥側に相当する部分にガス滞留防止
兼ガスパージ用の小孔が設けられているので、運転中に
も停止時にも、前記小孔によって分散室と燃焼触媒室と
が連通しているため、分散室での燃料ガスの滞留が防止
でき、ガスパージも短時間で容易に行われる。
【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】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。
要図である。
【図４】従来のプレート型改質器の平面図である。
【図５】図４の切断線Ａ−Ａに沿う正面断面図である。
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 ガス滞留防止兼ガスパージ用の小孔 １０ 原料ガス １１ 燃料ガス １２ 空気 １３ 燃焼ガス １４ アノードガス １５ 燃焼触媒
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼室と改質室とが交互に積層されてい
て、かつ、前記燃焼室は分散室とこれに隣接して配置さ
れて燃焼触媒が充てんされる燃焼触媒室とからなり、前
記分散室には燃料ガスの入口を有するとともに前記燃焼
触媒室には空気の入口を有し、しかも、前記分散室と燃
焼触媒室との間の仕切板には該燃料ガスの入口側の近く
に設けられて該燃焼触媒室に燃料ガスを供給する多数の
分散孔を有し、さらに、該分散孔が設けられている仕切
板の該分散孔から離れた該分散室の奥側に相当する部分
にガス滞留防止兼ガスパージ用の小孔が設けられている
ことを特徴とする、プレート型改質器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7082202A JPH08283003A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | プレート型改質器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7082202A JPH08283003A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | プレート型改質器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08283003A true JPH08283003A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=13767849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7082202A Pending JPH08283003A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | プレート型改質器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08283003A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002080203A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-03-19 | Nippon Soken Inc | 改質器 |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP7082202A patent/JPH08283003A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002080203A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-03-19 | Nippon Soken Inc | 改質器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050301 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050425 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050817 |