JPS62138306A - 燃料電池の燃料改質装置 - Google Patents
燃料電池の燃料改質装置Info
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- JPS62138306A JPS62138306A JP60275946A JP27594685A JPS62138306A JP S62138306 A JPS62138306 A JP S62138306A JP 60275946 A JP60275946 A JP 60275946A JP 27594685 A JP27594685 A JP 27594685A JP S62138306 A JPS62138306 A JP S62138306A
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- Japan
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- evaporator
- heat insulating
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01B—BOILING; BOILING APPARATUS ; EVAPORATION; EVAPORATION APPARATUS
- B01B1/00—Boiling; Boiling apparatus for physical or chemical purposes ; Evaporation in general
- B01B1/005—Evaporation for physical or chemical purposes; Evaporation apparatus therefor, e.g. evaporation of liquids for gas phase reactions
-
- 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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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は燃料電池の燃料改質装置に関するものである。
燃料電池の構成は、大きくは燃料を水素ガスに改質する
改質器と、この改質器から発生した水素ガスを空気（酸
素）と反応させて水と電気エネルギに変える燃料電池本
体とからなっている。従来、燃料電池の開発は液化天然
ガスを燃料として使用するプラント級の大型のものが主
であったが、最近では自動車等で手軽に搬送できる小型
の燃料電池の開発も要望されている。
改質器と、この改質器から発生した水素ガスを空気（酸
素）と反応させて水と電気エネルギに変える燃料電池本
体とからなっている。従来、燃料電池の開発は液化天然
ガスを燃料として使用するプラント級の大型のものが主
であったが、最近では自動車等で手軽に搬送できる小型
の燃料電池の開発も要望されている。
このような小型の燃料電池では、一般に燃料としてメタ
ノールと水の混合液体が使用される場合があり、この混
合燃料を高温で反応させて水素ガス主体の改質ガスを発
生させるようにしている。この燃料電池において、改質
ガスを発生する燃料改質装置を搬送しやすいコンパクト
なものにするには、熱効率を高くする必要があり、また
同時に搬送の際に受けやすい衝撃に対して堅牢であるこ
とが要求される。
ノールと水の混合液体が使用される場合があり、この混
合燃料を高温で反応させて水素ガス主体の改質ガスを発
生させるようにしている。この燃料電池において、改質
ガスを発生する燃料改質装置を搬送しやすいコンパクト
なものにするには、熱効率を高くする必要があり、また
同時に搬送の際に受けやすい衝撃に対して堅牢であるこ
とが要求される。
本発明の目的は、熱効率を高め装置をコンパクトにする
と共に、衝撃に対する堅牢性を向上した燃料電池の燃料
改質装置を提供することにある。
と共に、衝撃に対する堅牢性を向上した燃料電池の燃料
改質装置を提供することにある。
上記目的を達成する本発明の燃料改質装置は、燃料蒸発
器の上に反応管を接続し、かつこの燃料蒸発器と反応管
との一体構造体の全周囲を、内壁と外壁に囲まれた断熱
部で覆ったことを特徴とするものである。
器の上に反応管を接続し、かつこの燃料蒸発器と反応管
との一体構造体の全周囲を、内壁と外壁に囲まれた断熱
部で覆ったことを特徴とするものである。
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第３図は、メタノールと水との混合燃料を使用する場合
の燃料電池のシステム図である。３０は詳細を後述する
改質器であり、上記メタノールと水との混合燃料を１５
０〜５００℃の高温で反応させて水素ガスを主成分とす
る改質ガスにし、それを燃料電池本体３１に供給するよ
うにしている。この改質器３０での反応は、次の反応式
で表される吸熱反応である。
の燃料電池のシステム図である。３０は詳細を後述する
改質器であり、上記メタノールと水との混合燃料を１５
０〜５００℃の高温で反応させて水素ガスを主成分とす
る改質ガスにし、それを燃料電池本体３１に供給するよ
うにしている。この改質器３０での反応は、次の反応式
で表される吸熱反応である。
ＣＨｓＯＨ＋ＨｚＯ→３！ｈ＋ＣＯｚ １１．８ｋｃ
ａｌ上記燃料電池本体３１には別に空気が供給され、上
記改質ガス中の水素ガスがこの空気中の酸素と反応させ
られて水と電気を発生する。この電気は直流のままでも
使用できるが、インパーク３２によって変換すれば交流
として使用することもできる。
ａｌ上記燃料電池本体３１には別に空気が供給され、上
記改質ガス中の水素ガスがこの空気中の酸素と反応させ
られて水と電気を発生する。この電気は直流のままでも
使用できるが、インパーク３２によって変換すれば交流
として使用することもできる。
第１．２図は、本発明の実施例による上記改質器３０を
示すものである。■は環状に形成された燃料蒸発器で、
その周囲の複数個所に燃料供給用のノズル２．・−・−
５２が取り付けられ、メタノールと水との混合燃料が内
部へ供給されるようになっている。燃料蒸発器１の下に
はバーナ３が設けられ、このバーナ３によって燃料蒸発
器１が直接加熱されることにより液状の燃料が気化され
るようになっている。
示すものである。■は環状に形成された燃料蒸発器で、
その周囲の複数個所に燃料供給用のノズル２．・−・−
５２が取り付けられ、メタノールと水との混合燃料が内
部へ供給されるようになっている。燃料蒸発器１の下に
はバーナ３が設けられ、このバーナ３によって燃料蒸発
器１が直接加熱されることにより液状の燃料が気化され
るようになっている。
燃料蒸発器１の上面には環形状に沿って複数の反応管４
．−・・−，４が垂直に立設され、それぞれ燃料蒸発器
ｌの内部と連通している。反応管４の中には、ペレット
状の白金、ロジウム。
．−・・−，４が垂直に立設され、それぞれ燃料蒸発器
ｌの内部と連通している。反応管４の中には、ペレット
状の白金、ロジウム。
あるいは銅系などの触媒が充填された触媒層５が設けら
れている。これら燃料蒸発器１と反応管４からなる一体
構造体の全周囲は、筒状の内壁８と、グラスウール、セ
ラミックウール、あるいはそれらのフオーム等からなる
断熱層９と、外壁１０からなる断熱部で囲まれている。
れている。これら燃料蒸発器１と反応管４からなる一体
構造体の全周囲は、筒状の内壁８と、グラスウール、セ
ラミックウール、あるいはそれらのフオーム等からなる
断熱層９と、外壁１０からなる断熱部で囲まれている。
上記内壁８．断熱層９．外壁１０からなる断熱部の下端
は、燃料蒸発器１の下面より更に下方へ延長するように
形成されている。
は、燃料蒸発器１の下面より更に下方へ延長するように
形成されている。
上記複数の反応管４．・−・・−・、４の上端には、こ
れら反応管の内部と連通ずる集合部６が接続され、同時
に集合部６はその下面によって筒状の内壁８の上端を閉
塞状態にし、バーナ３の加熱ガスが上方へ抜けないよう
にしている。このような内壁８の上部には、多数の排気
孔１１゜−・・・−９１１が断熱層９．外壁１０を通っ
て外側へ連通するように設けられている。また、複数の
反応管４．−・−１４の長さ方向の中間位置には、これ
ら複数の反応管に囲まれた内側空間に、多数の透孔１２
ａ、−・−・、１２ａを有する分散板１２が取り付けら
れている。この分散板１２は、環状の燃料蒸発器１の中
央空間を上方へ通り抜けるバーナ３の加熱ガスを均一分
散させ、各反応管４の外壁に万遍なく接触させる。すな
わち、分散板１２は加熱制御機能を有し、その透孔１２
ａの数や開口面積を種々変えることにより、必要とする
加熱制御が可能になっている。
れら反応管の内部と連通ずる集合部６が接続され、同時
に集合部６はその下面によって筒状の内壁８の上端を閉
塞状態にし、バーナ３の加熱ガスが上方へ抜けないよう
にしている。このような内壁８の上部には、多数の排気
孔１１゜−・・・−９１１が断熱層９．外壁１０を通っ
て外側へ連通するように設けられている。また、複数の
反応管４．−・−１４の長さ方向の中間位置には、これ
ら複数の反応管に囲まれた内側空間に、多数の透孔１２
ａ、−・−・、１２ａを有する分散板１２が取り付けら
れている。この分散板１２は、環状の燃料蒸発器１の中
央空間を上方へ通り抜けるバーナ３の加熱ガスを均一分
散させ、各反応管４の外壁に万遍なく接触させる。すな
わち、分散板１２は加熱制御機能を有し、その透孔１２
ａの数や開口面積を種々変えることにより、必要とする
加熱制御が可能になっている。
上述の装置において、燃料蒸発器ｌで気化されたメタノ
ールと水との燃料気体は、複数の反応管４．・−・−，
４の中に分散流入して触媒層５の隙間を通過するとき前
述した吸熱反応を行い、主として水素ガスと炭酸ガスか
らなる改質ガスになる。この改質ガスには副生物として
一酸化炭素、メタンガスなどのほか、未反応のメタノー
ル、水の残留物等も含まれている。この改質ガスは上方
へ抜けて集合部６に集合したのち、出ロアから前述した
燃料電池本体３１へ送られる。
ールと水との燃料気体は、複数の反応管４．・−・−，
４の中に分散流入して触媒層５の隙間を通過するとき前
述した吸熱反応を行い、主として水素ガスと炭酸ガスか
らなる改質ガスになる。この改質ガスには副生物として
一酸化炭素、メタンガスなどのほか、未反応のメタノー
ル、水の残留物等も含まれている。この改質ガスは上方
へ抜けて集合部６に集合したのち、出ロアから前述した
燃料電池本体３１へ送られる。
上述した燃料改質装置では、燃料蒸発器１と反応管４と
の一体構造体が、内壁８と外壁１０に囲まれた断熱層９
により全周囲を囲まれた構成になっているため、この断
熱層９の断熱部がバーナ３の熱を燃料蒸発器１の気化と
反応管４での吸熱反応とに有効に活用させるように作用
すると共に、強度部材となって燃料蒸発器１と反応管４
を尿道中に起こる衝撃に対して保護し、堅牢化する。ご
のような加熱効率の向上と堅牢性の向上とは、上記実施
例のように、断熱部の下端を燃料蒸発器１の下面より下
方まで突出させた構造にすることにより一層大きくする
ことができる。
の一体構造体が、内壁８と外壁１０に囲まれた断熱層９
により全周囲を囲まれた構成になっているため、この断
熱層９の断熱部がバーナ３の熱を燃料蒸発器１の気化と
反応管４での吸熱反応とに有効に活用させるように作用
すると共に、強度部材となって燃料蒸発器１と反応管４
を尿道中に起こる衝撃に対して保護し、堅牢化する。ご
のような加熱効率の向上と堅牢性の向上とは、上記実施
例のように、断熱部の下端を燃料蒸発器１の下面より下
方まで突出させた構造にすることにより一層大きくする
ことができる。
また、上記燃料改質装置は、断熱部が断熱と強度部材と
の両機能を兼用する構成になっているため、装置をコン
パト化し、可搬性を向上することができる。
の両機能を兼用する構成になっているため、装置をコン
パト化し、可搬性を向上することができる。
なお、上記実施例では可搬型のものとして説明したが、
本発明は可殿型以外のものにも熱効率の高い堅牢な装置
として適用可能である。
本発明は可殿型以外のものにも熱効率の高い堅牢な装置
として適用可能である。
〔発明の効果］
上述したように本発明の燃料改質装置は、燃料蒸発器の
上に反応管を接続し、かつこの燃料蒸発器と反応管との
一体構造体の全周囲を、内壁と外壁に囲まれた断熱部で
覆った構成にしたので、その断熱部が加熱源の熱を逃が
さず、燃料の蒸発や反応に有効に利用させて熱効率を高
め、装置をコンパクトにする。また、Ｉｇｒ熱部は同時
に強度部材ともなって装置を堅牢にし、燃料蒸発器や反
応管を衝撃から保護することができる。
上に反応管を接続し、かつこの燃料蒸発器と反応管との
一体構造体の全周囲を、内壁と外壁に囲まれた断熱部で
覆った構成にしたので、その断熱部が加熱源の熱を逃が
さず、燃料の蒸発や反応に有効に利用させて熱効率を高
め、装置をコンパクトにする。また、Ｉｇｒ熱部は同時
に強度部材ともなって装置を堅牢にし、燃料蒸発器や反
応管を衝撃から保護することができる。
第１図は本発明の実施例による燃料電池の燃料改質装置
の縦断面図、第２図は第１図の■−■矢視図、第３図は
上記燃料改質装置が適用される燃料電池のシステム図で
ある。 １−・燃料蒸発器、 ２−燃料供給ノズル、３−バーナ
、 ４−反応管、 ５−触媒層、６−集合部、 計−内
壁、 ９・−断熱層、 １〇−外壁。
の縦断面図、第２図は第１図の■−■矢視図、第３図は
上記燃料改質装置が適用される燃料電池のシステム図で
ある。 １−・燃料蒸発器、 ２−燃料供給ノズル、３−バーナ
、 ４−反応管、 ５−触媒層、６−集合部、 計−内
壁、 ９・−断熱層、 １〇−外壁。
Claims (2)
- （１）燃料蒸発器の上に反応管を接続し、かつこの燃料
蒸発器と反応管との一体構造体の全周囲を、内壁と外壁
に囲まれた断熱部で覆ったことを特徴とする燃料電池の
燃料改質装置。 - （２）断熱部の下端を燃料蒸発器の下面より下方へ突出
させた特許請求の範囲第１項記載の燃料電池の燃料改質
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60275946A JPS62138306A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 燃料電池の燃料改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60275946A JPS62138306A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 燃料電池の燃料改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62138306A true JPS62138306A (ja) | 1987-06-22 |
Family
ID=17562628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60275946A Pending JPS62138306A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 燃料電池の燃料改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62138306A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100379072C (zh) * | 2004-03-29 | 2008-04-02 | 三星Sdi株式会社 | 重整器和具有该重整器的燃料电池系统 |
-
1985
- 1985-12-10 JP JP60275946A patent/JPS62138306A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100379072C (zh) * | 2004-03-29 | 2008-04-02 | 三星Sdi株式会社 | 重整器和具有该重整器的燃料电池系统 |
| US7754164B2 (en) | 2004-03-29 | 2010-07-13 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Reformer and fuel cell system having the same |
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