JPS6339625A - 燃料電池用改質装置 - Google Patents
燃料電池用改質装置Info
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- JPS6339625A JPS6339625A JP61180085A JP18008586A JPS6339625A JP S6339625 A JPS6339625 A JP S6339625A JP 61180085 A JP61180085 A JP 61180085A JP 18008586 A JP18008586 A JP 18008586A JP S6339625 A JPS6339625 A JP S6339625A
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Classifications
-
- 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
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- 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
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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〕
本発明は燃料電池における燃料改質装置に関するもので
ある。
ある。
燃料電池は、主として燃料を水素に変換する改質装置と
、この改質装置で発生した水素を空気（酸素）と反応さ
せて水と電気に変える燃料電池本体とからなっている。
、この改質装置で発生した水素を空気（酸素）と反応さ
せて水と電気に変える燃料電池本体とからなっている。
改質装置は蒸発器によって燃料（例えばメタノールと水
との混合液）を気化し、その気化した燃料ガスを反応管
の触媒層に通して水素ガス主体の改質ガスに変化させ、
それを燃料電池本体へ送るようになっている。
との混合液）を気化し、その気化した燃料ガスを反応管
の触媒層に通して水素ガス主体の改質ガスに変化させ、
それを燃料電池本体へ送るようになっている。
上記改質装置において、蒸発器上方に形成した加熱空間
内に反応管を複数設け、その端部を連結させることによ
り燃料ガスが２バス以上にわたって流れるようにすると
、反応管の流路全体を長くしながら全高を低く抑えるこ
とができるという特長がある。
内に反応管を複数設け、その端部を連結させることによ
り燃料ガスが２バス以上にわたって流れるようにすると
、反応管の流路全体を長くしながら全高を低く抑えるこ
とができるという特長がある。
しかし、上述のように２バス以上にした反応系では、反
応管の一部に詰まりを生じたり、或いは反応性の活発な
部分が生じたりすると、圧力に乱れが生じて流れが不均
一になり、反応効率を低下させる原因になる。
応管の一部に詰まりを生じたり、或いは反応性の活発な
部分が生じたりすると、圧力に乱れが生じて流れが不均
一になり、反応効率を低下させる原因になる。
本発明の目的は、複数の反応管を連通させて燃料ガスを
２パス以上にわたって流す場合に、反応管の一部に詰ま
りを生したり、或いは反応性の活発な部分が生しても、
圧力平衡の不均一化を招かないようにした燃料電池用改
質装置を提供することにある。
２パス以上にわたって流す場合に、反応管の一部に詰ま
りを生したり、或いは反応性の活発な部分が生しても、
圧力平衡の不均一化を招かないようにした燃料電池用改
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電池用改質装置は、触
媒層を充填した複数の反応管を加熱空間内に並べ、これ
ら反応管の端部を互いに連結して燃料ガスを２パス以上
に順次通過させる反応系に構成し、前記反応管の端部を
連結する連結部を複数組の反応系に対し共通にしたこと
を特徴とするものである。
媒層を充填した複数の反応管を加熱空間内に並べ、これ
ら反応管の端部を互いに連結して燃料ガスを２パス以上
に順次通過させる反応系に構成し、前記反応管の端部を
連結する連結部を複数組の反応系に対し共通にしたこと
を特徴とするものである。
図に示す実施例において、１は燃料を気化するための環
状に形成された蒸発器で、その下部に加熱部としてバー
ナ２が直接配置され、このバーナ２の外側を囲むケース
にはファン２６が接続されて燃焼用空気が強制送風され
るようになっている。蒸発器１の上面外周には、外部か
らの燃料供給管３が接続された環状の分配管４が配置さ
れ、この分配管４から多数の燃料吐出管５．・・・・、
５が蒸発器１の内部に連通し、メタノールと水との混合
燃料を供給するようになっている。
状に形成された蒸発器で、その下部に加熱部としてバー
ナ２が直接配置され、このバーナ２の外側を囲むケース
にはファン２６が接続されて燃焼用空気が強制送風され
るようになっている。蒸発器１の上面外周には、外部か
らの燃料供給管３が接続された環状の分配管４が配置さ
れ、この分配管４から多数の燃料吐出管５．・・・・、
５が蒸発器１の内部に連通し、メタノールと水との混合
燃料を供給するようになっている。
蒸発器１の上方には内筒１５に囲まれた加熱空間７が形
成され、その外側に環状の排気通路１７を介して外筒６
が設けられている。内筒１５の上部には周方向に複数の
開口１６、−、 １６が設けられて排気通路１７に連通
しており、また外筒６の下部には排気口１８が設けられ
ている。また、加熱空間７の上部には隔壁を介して、反
応後の改質ガスが集められる集合室１３が設けられ、さ
らにこの集合室１３は図示しない燃料電池本体に接続さ
れている。
成され、その外側に環状の排気通路１７を介して外筒６
が設けられている。内筒１５の上部には周方向に複数の
開口１６、−、 １６が設けられて排気通路１７に連通
しており、また外筒６の下部には排気口１８が設けられ
ている。また、加熱空間７の上部には隔壁を介して、反
応後の改質ガスが集められる集合室１３が設けられ、さ
らにこの集合室１３は図示しない燃料電池本体に接続さ
れている。
上記加熱空間７の中には、触媒層９を内部に有する複数
の反応管８．−・、８が上下方向に平行に立設されてい
る。これら複数の反応管８は、加熱空間７内に円周方向
と半径方向に分布し、最も中心に近い位置に反応管８ａ
が、それより外側に反応管８ｂが、さらにそれより外側
に反応管８Ｃがあり、これら３本の反応管８ａ、８ｂ、
３ｃを１組として複数組の反応系が周方向に配置されて
いる。このような配置により、複数組の反応系の反応管
８．−・・、８は、平面視において加熱空間７の中心に
対し点対称になっている。
の反応管８．−・、８が上下方向に平行に立設されてい
る。これら複数の反応管８は、加熱空間７内に円周方向
と半径方向に分布し、最も中心に近い位置に反応管８ａ
が、それより外側に反応管８ｂが、さらにそれより外側
に反応管８Ｃがあり、これら３本の反応管８ａ、８ｂ、
３ｃを１組として複数組の反応系が周方向に配置されて
いる。このような配置により、複数組の反応系の反応管
８．−・・、８は、平面視において加熱空間７の中心に
対し点対称になっている。
各組の反応系を構成する反応管のうち、最内側の反応管
８ａと中間の反応管８ｂとの上端は、それぞれ着脱自在
な栓１９によって閉塞されているが、最外側の反応管８
ｃの上端は集合室１３に開口して連通している。この構
成において、上記反応管８ａは、その下端を連結管１０
を介して蒸発器１に連結され、また上端を連結管１１を
介して反応管８ｂの上端に連結されている。
８ａと中間の反応管８ｂとの上端は、それぞれ着脱自在
な栓１９によって閉塞されているが、最外側の反応管８
ｃの上端は集合室１３に開口して連通している。この構
成において、上記反応管８ａは、その下端を連結管１０
を介して蒸発器１に連結され、また上端を連結管１１を
介して反応管８ｂの上端に連結されている。
また、反応管８ｂの下端と最外側の反応管８ｃの下端と
は、共に一つの環状連結部１２に連結され、互いに連通
ずる関係になっている。すなわち、この環状連結部１２
には、複数の反応系における各反応管８ｂ、８ｃが、そ
れぞれ同時に連結されている。
は、共に一つの環状連結部１２に連結され、互いに連通
ずる関係になっている。すなわち、この環状連結部１２
には、複数の反応系における各反応管８ｂ、８ｃが、そ
れぞれ同時に連結されている。
上記構成において、蒸発器１で気化した燃料ガスは、連
結管１０から反応管８ａに入って上昇し、次いで上端の
連結管１１を介して隣の反応管８ｂに入り、その反応管
８ｂを下降して環状連結部１２に入る。この環状連結部
１２からは、最外側の反応管８ｃの下端に入るが、環状
連結部１２は一つの共通空間になっているため、他の組
の反応管８ｃにも分散供給される。このように反応管８
ｃに入ったガスは上昇して、最後に集合室１３に入る。
結管１０から反応管８ａに入って上昇し、次いで上端の
連結管１１を介して隣の反応管８ｂに入り、その反応管
８ｂを下降して環状連結部１２に入る。この環状連結部
１２からは、最外側の反応管８ｃの下端に入るが、環状
連結部１２は一つの共通空間になっているため、他の組
の反応管８ｃにも分散供給される。このように反応管８
ｃに入ったガスは上昇して、最後に集合室１３に入る。
一方、バーナ２で発生した加熱ガスは、蒸発器１の加熱
を行ったのち中央通路１４から加熱空間７の中央部に入
り、そこから上昇する間に多数の反応管８．・−９８を
半径方向外側に向けて横切ったのち、上部の開口１６を
介して排気通路１７へ入り、そこを下降して排気口１８
から排出される。このような加熱ガスによる加熱により
、燃料ガスは反応管８ａ、８ｂ、８ｃを２パス以上にわ
たって通過する間に反応し、水素ガス主体の改質ガスに
変化するようになっている。
を行ったのち中央通路１４から加熱空間７の中央部に入
り、そこから上昇する間に多数の反応管８．・−９８を
半径方向外側に向けて横切ったのち、上部の開口１６を
介して排気通路１７へ入り、そこを下降して排気口１８
から排出される。このような加熱ガスによる加熱により
、燃料ガスは反応管８ａ、８ｂ、８ｃを２パス以上にわ
たって通過する間に反応し、水素ガス主体の改質ガスに
変化するようになっている。
上述した燃料改質装置によると、複数の反応系の各反応
管３ｂ、３ｃの下端が、共通の環状連結部１２に同時に
連結された構成になっているため、たとえ一つの反応系
に詰まりを生ずるとか、或いは反応性の活発な部分が生
じて圧力に乱れができても、環状連結部１２に吐出され
たときに圧力の乱れが分１１にシ、さらに次の反応管に
複数に分散して入り込むため、圧力平衡は均一に維持さ
れる。したがって、流れを常に均一にし、反応効率を向
上することができる。
管３ｂ、３ｃの下端が、共通の環状連結部１２に同時に
連結された構成になっているため、たとえ一つの反応系
に詰まりを生ずるとか、或いは反応性の活発な部分が生
じて圧力に乱れができても、環状連結部１２に吐出され
たときに圧力の乱れが分１１にシ、さらに次の反応管に
複数に分散して入り込むため、圧力平衡は均一に維持さ
れる。したがって、流れを常に均一にし、反応効率を向
上することができる。
なお、上述した実施例では反応管の下端側だけを共通の
連結部に開口させ、上端側は反応系毎に個別に連結する
ようにしたが、この上端側も下端同様に共通の連結部に
連結させるようにしてもよい。
連結部に開口させ、上端側は反応系毎に個別に連結する
ようにしたが、この上端側も下端同様に共通の連結部に
連結させるようにしてもよい。
上述したように本発明の燃料電池用改質装置は、複数の
反応管の端部同士を連通させて燃料ガスを２パス以上に
順次通過させる反応系に構成したものにおいて、反応管
の端部を連結する連結部を複数組の反応系に対し共通に
したので、たとえ一つの反応系における反応管の一部に
詰まりを生じたり、或いは反応性の活発な部分が生じて
も、その圧力乱れを上記共通の連結部で緩和することが
でき、それによって圧力平衡の不均一化を招くことがな
くすことができる。したがって燃料ガス又は改質ガスの
流れを均一にし、反応効率を上げることができる。
反応管の端部同士を連通させて燃料ガスを２パス以上に
順次通過させる反応系に構成したものにおいて、反応管
の端部を連結する連結部を複数組の反応系に対し共通に
したので、たとえ一つの反応系における反応管の一部に
詰まりを生じたり、或いは反応性の活発な部分が生じて
も、その圧力乱れを上記共通の連結部で緩和することが
でき、それによって圧力平衡の不均一化を招くことがな
くすことができる。したがって燃料ガス又は改質ガスの
流れを均一にし、反応効率を上げることができる。
第１図は本発明の実施例による燃料電池用改質装置で、
第２図の１−１矢視で示す断面図、第２図は第１図のｎ
−ｎ矢視で示す断面図である。 １・・・蒸発器、 ２・・・バーナ（加熱部）、 ７・
・・加熱空間、 ８．８ａ、８ｂ、８ｃ・・・反応管、
９・・・触媒層、 １２・・・環状連結部（共通の連
結部）。 第１図 第２図
第２図の１−１矢視で示す断面図、第２図は第１図のｎ
−ｎ矢視で示す断面図である。 １・・・蒸発器、 ２・・・バーナ（加熱部）、 ７・
・・加熱空間、 ８．８ａ、８ｂ、８ｃ・・・反応管、
９・・・触媒層、 １２・・・環状連結部（共通の連
結部）。 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）触媒層を充填した複数の反応管を加熱空間内に並
べ、これら反応管の端部を互いに連結して燃料ガスを２
パス以上に順次通過させる反応系に構成し、前記反応管
の端部を連結する連結部を複数組の反応系に対し共通に
したことを特徴とする燃料電池用改質装置。 - （２）共通の連結部が環状である特許請求の範囲第１項
記載の燃料電池用改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180085A JPS6339625A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 燃料電池用改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180085A JPS6339625A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 燃料電池用改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6339625A true JPS6339625A (ja) | 1988-02-20 |
Family
ID=16077185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180085A Pending JPS6339625A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 燃料電池用改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6339625A (ja) |
-
1986
- 1986-08-01 JP JP61180085A patent/JPS6339625A/ja active Pending
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