JPS6339628A - 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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- JPS6339628A JPS6339628A JP61180090A JP18009086A JPS6339628A JP S6339628 A JPS6339628 A JP S6339628A JP 61180090 A JP61180090 A JP 61180090A JP 18009086 A JP18009086 A JP 18009086A JP S6339628 A JPS6339628 A JP S6339628A
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- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 20
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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
-
- 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】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、加熱空間内に設けた反応管を端
部で折り返し複数回往復するような構成にすると、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、その反面で、このよう
な構成にすると、触媒層が屈曲した反応管に閉じ込めら
れた状態になるため、触媒機能が低下したときに行う触
媒交換作業を著しく面倒にするという欠点がある。
部で折り返し複数回往復するような構成にすると、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、その反面で、このよう
な構成にすると、触媒層が屈曲した反応管に閉じ込めら
れた状態になるため、触媒機能が低下したときに行う触
媒交換作業を著しく面倒にするという欠点がある。
本発明の目的は、加熱空間内で反応管を折り返し往復さ
せる構成にする場合、触媒層の交換を容易にし、しかも
装置全体をコンパクト化することができる燃料電池用改
質装置を提供することにある。
せる構成にする場合、触媒層の交換を容易にし、しかも
装置全体をコンパクト化することができる燃料電池用改
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列に配置
し、隣接する反応管の端部間を横方向の連結管で連結す
る一方、その反応管の管端を着脱自在な栓により閉塞し
、前記連結された複数の反応管内に燃料ガスを２パス以
上にわたって順次通過させる構成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列に配置
し、隣接する反応管の端部間を横方向の連結管で連結す
る一方、その反応管の管端を着脱自在な栓により閉塞し
、前記連結された複数の反応管内に燃料ガスを２パス以
上にわたって順次通過させる構成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、その下部にバーナ２が配置さ
れ、そのバーナ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、その下部にバーナ２が配置さ
れ、そのバーナ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との上端は集合室１３側に突出
し、それぞれシール２０を介して着脱自在な栓１９によ
って閉塞されているが、最外側の反応管８ｃ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、また上端を横方向の連結管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８
ｂ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３ｂ、３ｃが、それぞれ同時に連
結されている。
８ａと中間の反応管８ｂとの上端は集合室１３側に突出
し、それぞれシール２０を介して着脱自在な栓１９によ
って閉塞されているが、最外側の反応管８ｃ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、また上端を横方向の連結管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８
ｂ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３ｂ、３ｃ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、−、 ８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３ａ、ｓｂ、８ｃを２バス以上にわ
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、−、 ８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３ａ、ｓｂ、８ｃを２バス以上にわ
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、反応管の折り返し部、
すなわち二つの反応管８ａ、８ｂが連結管１１で連結さ
れる側の管端に、それぞれ着脱自在な栓１９を設けて閉
塞したので、触媒層９の交換を行うときは、集合室１３
のケースを外した上で栓１９を取り外せば、各反応管毎
に個別に行うことができる。したがって、屈曲状態に連
続した長い反応管のままで触媒交換を行う場合に比べて
、その作業を著しく簡単にすることができる。また、各
反応管に対して触媒層を均一に充填することができる。
すなわち二つの反応管８ａ、８ｂが連結管１１で連結さ
れる側の管端に、それぞれ着脱自在な栓１９を設けて閉
塞したので、触媒層９の交換を行うときは、集合室１３
のケースを外した上で栓１９を取り外せば、各反応管毎
に個別に行うことができる。したがって、屈曲状態に連
続した長い反応管のままで触媒交換を行う場合に比べて
、その作業を著しく簡単にすることができる。また、各
反応管に対して触媒層を均一に充填することができる。
また１１反応管３ａ、 ８ｂの端部（上端）同士を、
横方向の連結管１１によって連結しているため、この構
成によって両反応管３ａ、３ｂの間隔（ピンチ）を可及
的に狭（することができる。すなわち、１本の長い反応
管を屈曲加工によって往復させる構造では、金属の展性
などの関係で管間隔を一定以上に狭くすることには限界
があるが、上述のように横方向の別の連結管で橋渡しす
ることによって、この制約を解消する。また、上記構成
により、複数の反応管による通路を加熱空間内に自由に
設定することができるようになるため、可及的に多数の
反応管を収納することが可能となり、コンパクトな構成
にしながら多量の燃料ガスが処理できるようになる。
横方向の連結管１１によって連結しているため、この構
成によって両反応管３ａ、３ｂの間隔（ピンチ）を可及
的に狭（することができる。すなわち、１本の長い反応
管を屈曲加工によって往復させる構造では、金属の展性
などの関係で管間隔を一定以上に狭くすることには限界
があるが、上述のように横方向の別の連結管で橋渡しす
ることによって、この制約を解消する。また、上記構成
により、複数の反応管による通路を加熱空間内に自由に
設定することができるようになるため、可及的に多数の
反応管を収納することが可能となり、コンパクトな構成
にしながら多量の燃料ガスが処理できるようになる。
上述したように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列に配置し、
隣接する反応管の端部間を横方向の連結管で連結する一
方、その反応管の管端を着脱自在な栓により閉塞する構
造にしたので、触媒層の交換を行うときは、上記柱を取
り外すことにより各反応管毎に行うことができるため、
交換作業を著しく簡単にすることができる。しかも、各
反応管に対し均一な触媒充填を可能にする。
を充填した複数の反応管を加熱空間内に並列に配置し、
隣接する反応管の端部間を横方向の連結管で連結する一
方、その反応管の管端を着脱自在な栓により閉塞する構
造にしたので、触媒層の交換を行うときは、上記柱を取
り外すことにより各反応管毎に行うことができるため、
交換作業を著しく簡単にすることができる。しかも、各
反応管に対し均一な触媒充填を可能にする。
また、折り返し部は反応管端を連結管で連結して形成す
るため、隣接する反応管の間隔を可及的に短くすること
ができ、かつ加熱空間内の反応管の設定を自由にできる
ため、装置全体をコンパクト化することができる。
るため、隣接する反応管の間隔を可及的に短くすること
ができ、かつ加熱空間内の反応管の設定を自由にできる
ため、装置全体をコンパクト化することができる。
第１図は本発明の実施例による燃料電池用改質装置で、
第２図のＩ−Ｉ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、第３図は要部の拡大断面図であ
る。 １・・・蒸発器、 ２・・・バーナ、 ７・・・加熱空
間、８．８ａ、８ｂ、８ｃｍ反応管、 ９・・・触媒層
、１１・・・連結管、 １９・・・栓。
第２図のＩ−Ｉ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、第３図は要部の拡大断面図であ
る。 １・・・蒸発器、 ２・・・バーナ、 ７・・・加熱空
間、８．８ａ、８ｂ、８ｃｍ反応管、 ９・・・触媒層
、１１・・・連結管、 １９・・・栓。
Claims (1)
- 触媒層を充填した複数の反応管を加熱空間内に並列に配
置し、隣接する反応管の端部間を横方向の連結管で連結
する一方、その反応管の管端を着脱自在な栓により閉塞
し、前記連結された複数の反応管内に燃料ガスを２パス
以上にわたって順次通過させる構成にしたことを特徴と
する燃料電池用改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180090A JPS6339628A (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 |
|---|---|---|---|
| JP61180090A JPS6339628A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 燃料電池用改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6339628A true JPS6339628A (ja) | 1988-02-20 |
Family
ID=16077268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180090A Pending JPS6339628A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 燃料電池用改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6339628A (ja) |
-
1986
- 1986-08-01 JP JP61180090A patent/JPS6339628A/ja active Pending
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