JPS6339629A - 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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- JPS6339629A JPS6339629A JP61180091A JP18009186A JPS6339629A JP S6339629 A JPS6339629 A JP S6339629A JP 61180091 A JP61180091 A JP 61180091A JP 18009186 A JP18009186 A JP 18009186A JP S6339629 A JPS6339629 A JP S6339629A
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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
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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
、この改質装置で発止した水素を空気（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。
、この改質装置で発止した水素を空気（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、加熱空間内に反応管を複数設け
、その端部を連通させることにより燃料ガスが２パス以
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、またその短
縮によって上下方向の温度分布を均一化できるという特
長がある。
、その端部を連通させることにより燃料ガスが２パス以
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、またその短
縮によって上下方向の温度分布を均一化できるという特
長がある。
しかし、このように燃料ガスまたは反応後の改質ガスが
反応管の通路を上下に折り返しながら通過する構成にな
っていると、反応管の下端同士の連結部（折り返し部）
に冷却時に凝縮液が溜まり、この凝縮液によって触媒が
劣化するため、頻繁に触媒交換を行わなければならなく
なるという問題がある。
反応管の通路を上下に折り返しながら通過する構成にな
っていると、反応管の下端同士の連結部（折り返し部）
に冷却時に凝縮液が溜まり、この凝縮液によって触媒が
劣化するため、頻繁に触媒交換を行わなければならなく
なるという問題がある。
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、冷却時の凝縮液による
触媒劣化を防止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。
２パス以上にわたって流す場合、冷却時の凝縮液による
触媒劣化を防止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は、触媒層を充填した複数の
反応管を加熱空間内に並べると共に、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
せる構造にし、かつ前記反応管の下端同士の連通部を触
媒層が充填されない空間部にしたことを特徴とするもの
である。
反応管を加熱空間内に並べると共に、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
せる構造にし、かつ前記反応管の下端同士の連通部を触
媒層が充填されない空間部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、その下部に加熱用のバーナ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．−１５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、その下部に加熱用のバーナ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．−１５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８
ａ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
、８ｃを１組として複数組が周方向に配置されている。
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８
ａ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
、８ｃを１組として複数組が周方向に配置されている。
このような配置により、複数組の反応管８．・−１８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。
、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、共に触媒の充填
されていない環状連結部１２に連結され、互いに連通ず
る関係になっている。
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、共に触媒の充填
されていない環状連結部１２に連結され、互いに連通ず
る関係になっている。
上記連結構成であるため、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。
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８ｃ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、３ｂ、３
ｃ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。
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、３ｂ、３
ｃ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、蒸発器１で気化した燃
料ガスは、反応管３ａ、３ｂ、３ｃを順次通過しながら
水蒸気改質反応を行うため、冷却時には反応管８ｂ、８
ｃの下端同士を達する環状連結部１２には凝縮液が溜る
。しかし、この環状連結部１２は内部に触媒が充填され
ておらず、空間状態になっているため、上記凝縮液によ
って劣化させられることはない。また、それによって、
この部分に触媒を充填していたものに比べて、触媒交換
の頻度を低減することができる。
料ガスは、反応管３ａ、３ｂ、３ｃを順次通過しながら
水蒸気改質反応を行うため、冷却時には反応管８ｂ、８
ｃの下端同士を達する環状連結部１２には凝縮液が溜る
。しかし、この環状連結部１２は内部に触媒が充填され
ておらず、空間状態になっているため、上記凝縮液によ
って劣化させられることはない。また、それによって、
この部分に触媒を充填していたものに比べて、触媒交換
の頻度を低減することができる。
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バス以上に
順次通過させるものにおいて、反応管の下端同士の連通
部を触媒層が充填されない空間部にしたので、その上端
部同士の連結部に凝縮液が溜まっても、この凝縮液によ
って触媒の劣化を招くことはなく、またそれによって触
媒交換の頻度を低減することができる。
反応管の端部同士を連通させて燃料ガスを２バス以上に
順次通過させるものにおいて、反応管の下端同士の連通
部を触媒層が充填されない空間部にしたので、その上端
部同士の連結部に凝縮液が溜まっても、この凝縮液によ
って触媒の劣化を招くことはなく、またそれによって触
媒交換の頻度を低減することができる。
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、 ７・・・加熱空
間、３．３ａ、３ｂ、８ｃ”・反応管、 ９・・・触媒
層、１２・・・環状連結部（空間部）。
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、 ７・・・加熱空
間、３．３ａ、３ｂ、８ｃ”・反応管、 ９・・・触媒
層、１２・・・環状連結部（空間部）。
Claims (1)
- 触媒層を充填した複数の反応管を加熱空間内に並べると
共に、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構造にし、かつ前記反応管
の下端同士の連通部を触媒層が充填されない空間部にし
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 |
|---|---|---|---|
| JP61180091A JPS6339629A (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 |
|---|---|---|---|
| JP61180091A JPS6339629A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 燃料電池用改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6339629A true JPS6339629A (ja) | 1988-02-20 |
Family
ID=16077283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180091A Pending JPS6339629A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 燃料電池用改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6339629A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5651800A (en) * | 1989-06-23 | 1997-07-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Reformer for fuel cell system |
| US9492803B2 (en) | 2007-07-05 | 2016-11-15 | Saudi Basic Industries Corporation | Process for performing an endothermic reaction |
-
1986
- 1986-08-01 JP JP61180091A patent/JPS6339629A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5651800A (en) * | 1989-06-23 | 1997-07-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Reformer for fuel cell system |
| US9492803B2 (en) | 2007-07-05 | 2016-11-15 | Saudi Basic Industries Corporation | Process for performing an endothermic reaction |
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