JPS6362538A - 燃料電池用改質装置の燃焼装置 - Google Patents
燃料電池用改質装置の燃焼装置Info
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- JPS6362538A JPS6362538A JP61203755A JP20375586A JPS6362538A JP S6362538 A JPS6362538 A JP S6362538A JP 61203755 A JP61203755 A JP 61203755A JP 20375586 A JP20375586 A JP 20375586A JP S6362538 A JPS6362538 A JP S6362538A
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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
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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、燃料電池用改質装置の加熱源として設ける燃
焼装置に関するものである。
焼装置に関するものである。
燃料電池の構成は、主として燃料を水素主体の改質ガス
に変化させる改質装置と、この改質装置から発生した改
質ガスの水素を空気（ａ２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。改質装
置ではメタノール等の液体燃料を気化するためと、気化
した燃料を触媒層で反応させて改質ガスにするための熱
源が必要であり、その熱源として燃焼器（バーナ）が使
用されるのが一般的である。
に変化させる改質装置と、この改質装置から発生した改
質ガスの水素を空気（ａ２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。改質装
置ではメタノール等の液体燃料を気化するためと、気化
した燃料を触媒層で反応させて改質ガスにするための熱
源が必要であり、その熱源として燃焼器（バーナ）が使
用されるのが一般的である。
ところで、上記燃焼器の燃料として液体燃料を使用する
場合は、その液体燃料が気体燃料に比べて貯溜容積が小
さく、装置をコンパクトにできるという利点があり、特
に可搬型の燃料電池には有利である。しかし、液体燃料
は一般に初期着火性が悪いため、出来るだけ初期着火性
のよい燃焼方式を採用しようとすると、燈心燃焼去式を
採用することが望ましい。すなわち、蒸発方式や噴霧方
式等は爆心方式に比べて始動電力が多く必要になり、初
期着火性が良くないからである。
場合は、その液体燃料が気体燃料に比べて貯溜容積が小
さく、装置をコンパクトにできるという利点があり、特
に可搬型の燃料電池には有利である。しかし、液体燃料
は一般に初期着火性が悪いため、出来るだけ初期着火性
のよい燃焼方式を採用しようとすると、燈心燃焼去式を
採用することが望ましい。すなわち、蒸発方式や噴霧方
式等は爆心方式に比べて始動電力が多く必要になり、初
期着火性が良くないからである。
しかし、この爆心燃焼方式は、爆心を貯溜された液体燃
料中に漫清し、その毛管現象により燃料の吸い上げを行
うものであるため、燃焼エネルギ（熱量）かはパ一定し
てしまい、自由に変えることができないという欠点があ
る。そのため、この爆心燃焼方式をそのまま改質装置の
燃焼器に採用したとしても、改質装置で生成すべき水素
の発生量を変化させるとき、その変化に応じて燃焼エネ
ルギ（熱量）を変えることができず、燃焼効率や反応効
率の向上は望めないという問題がある。
料中に漫清し、その毛管現象により燃料の吸い上げを行
うものであるため、燃焼エネルギ（熱量）かはパ一定し
てしまい、自由に変えることができないという欠点があ
る。そのため、この爆心燃焼方式をそのまま改質装置の
燃焼器に採用したとしても、改質装置で生成すべき水素
の発生量を変化させるとき、その変化に応じて燃焼エネ
ルギ（熱量）を変えることができず、燃焼効率や反応効
率の向上は望めないという問題がある。
本発明者等は、このような問題の対策として、爆心を単
に貯溜した燃料中に浸漬するのではなく、燃料供給ポン
プによって強制供給する方式を考えた。しかし、この強
制供給方式では多数の燃焼管に対し液体燃料を平均的に
行きわたらせることが難しく、均一な加熱ができないと
か、或いは燃焼部の熱によって液体燃料のガス化が起こ
り、安定な火炎を得ることができない等の問題があった
。
に貯溜した燃料中に浸漬するのではなく、燃料供給ポン
プによって強制供給する方式を考えた。しかし、この強
制供給方式では多数の燃焼管に対し液体燃料を平均的に
行きわたらせることが難しく、均一な加熱ができないと
か、或いは燃焼部の熱によって液体燃料のガス化が起こ
り、安定な火炎を得ることができない等の問題があった
。
本発明の目的は、爆心燃焼方式に燃料供給ポンプによる
強制供給を行うに当たり、多数の燃焼管に対する平均し
た燃料供給と、安定した火炎を得ることができる燃料電
池用改質装置の燃焼装置を提供することにある。
強制供給を行うに当たり、多数の燃焼管に対する平均し
た燃料供給と、安定した火炎を得ることができる燃料電
池用改質装置の燃焼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、燃焼器により燃料蒸発器
を加熱し、この燃料蒸発器で気化した燃料を触媒層で改
質ガスに変える燃料電池用改質装置において、前記燃焼
器の燃焼部を爆心の挿入された多数本の燃焼管で構成し
、この多数本の燃焼管を、液体燃料を充満状態にする燃
料溜めを介して燃料供給ポンプに接続し、かつ前記燃料
溜めを前記燃焼部よりも下方に配置したことを特徴とす
るものである。
を加熱し、この燃料蒸発器で気化した燃料を触媒層で改
質ガスに変える燃料電池用改質装置において、前記燃焼
器の燃焼部を爆心の挿入された多数本の燃焼管で構成し
、この多数本の燃焼管を、液体燃料を充満状態にする燃
料溜めを介して燃料供給ポンプに接続し、かつ前記燃料
溜めを前記燃焼部よりも下方に配置したことを特徴とす
るものである。
第１〜３図は本発明の実施例による燃焼装置を示し、第
４図は同燃焼装置が使用される燃料電池用改質装置の一
例を示すものである。
４図は同燃焼装置が使用される燃料電池用改質装置の一
例を示すものである。
第４図において、１は環状に形成された燃料蒸発器で、
その周囲に燃料供給ノズル２、−。
その周囲に燃料供給ノズル２、−。
２が複数個所に取り付けられ、メタノールと水との混合
液体燃料が供給されるようになっている。この燃料蒸発
器１の下方に、詳細を後述する燃焼器３が設置され、こ
の燃焼器３による加熱によって液体燃料を気化させるよ
うになっている。
液体燃料が供給されるようになっている。この燃料蒸発
器１の下方に、詳細を後述する燃焼器３が設置され、こ
の燃焼器３による加熱によって液体燃料を気化させるよ
うになっている。
燃料茎発器１の上面には複数の反応管４．−・・、４が
接続され、その各反応管４の内側には触媒５が充填され
ている。この触媒５では、燃料蒸発器ｌで気化された燃
料が水素主体の改質ガスに変化する反応を行い、それが
上部の集合室６に集められ、さらに図示しない燃料電池
本体へ送り出されるようになっている。
接続され、その各反応管４の内側には触媒５が充填され
ている。この触媒５では、燃料蒸発器ｌで気化された燃
料が水素主体の改質ガスに変化する反応を行い、それが
上部の集合室６に集められ、さらに図示しない燃料電池
本体へ送り出されるようになっている。
また、複数本の反応管４．−・・、４の周囲は断熱壁７
によって囲まれ、燃焼器３から上昇する加熱ガスによる
加熱空間を形成している。断熱壁７の上部には多数の排
気孔８ 、−、 ８が設けられ、加熱空間内の加熱ガス
を外側へ排出させるようになっている。
によって囲まれ、燃焼器３から上昇する加熱ガスによる
加熱空間を形成している。断熱壁７の上部には多数の排
気孔８ 、−、 ８が設けられ、加熱空間内の加熱ガス
を外側へ排出させるようになっている。
第１〜３図に示す燃焼器３において、１８は燃料電池本
体で空気（酸素）と反応しないまま排出される余剰の水
素が、気体燃料として供給される気体燃料供給管である
。この気体燃料供給管１８は環状の燃焼管１９に接続さ
れ、かつその燃焼管１９の円周方向にそって穿たれた多
数の小孔２０．−・、２０から気体燃料が流出するよう
になっている。この燃焼管１９は必ずしも必要ではない
が、燃焼電池本体において反応しないで排出される余剰
の水素ガスを再利用する上で有効である。
体で空気（酸素）と反応しないまま排出される余剰の水
素が、気体燃料として供給される気体燃料供給管である
。この気体燃料供給管１８は環状の燃焼管１９に接続さ
れ、かつその燃焼管１９の円周方向にそって穿たれた多
数の小孔２０．−・、２０から気体燃料が流出するよう
になっている。この燃焼管１９は必ずしも必要ではない
が、燃焼電池本体において反応しないで排出される余剰
の水素ガスを再利用する上で有効である。
一方、１０は液体燃料供給管であり、送液量の調節制御
できる燃料供給ポンプ１１が接続され、図示しない燃料
タンクからメタノール等の液体燃料を供給するようにな
っている。この液体燃料供給管１０は、それよりも大径
の環状管からなる燃料溜め１２に接続され、さらにその
燃料溜め１２には円周方向にそって、その燃料溜めの環
状部よりも小径の多数の燃焼管１３゜・・・、１３が接
続されている。
できる燃料供給ポンプ１１が接続され、図示しない燃料
タンクからメタノール等の液体燃料を供給するようにな
っている。この液体燃料供給管１０は、それよりも大径
の環状管からなる燃料溜め１２に接続され、さらにその
燃料溜め１２には円周方向にそって、その燃料溜めの環
状部よりも小径の多数の燃焼管１３゜・・・、１３が接
続されている。
各燃焼管１３は上端がループ状に丸められて二股状にな
り、その両脚を燃料溜め１２に接続されるように形成さ
れ、かつ内部には石綿、ガラス繊維等からなる爆心１４
が挿入されている。
り、その両脚を燃料溜め１２に接続されるように形成さ
れ、かつ内部には石綿、ガラス繊維等からなる爆心１４
が挿入されている。
また、各燃焼管１３のループ部１３ａの内周側には１個
又は複数個の小孔１５、−、 １５が穿たれ、その小孔
１５を介して内部の爆心１４が外気へｂｎんでいる。ま
た、複数本の燃焼管１３゜−・、１３の上端部付近には
、これら全体に跨るように横渡し部材１６が補強材とし
て固定され、各燃焼管１３を振動させないように安定さ
せている。また、この横渡し部材１６と気体燃料の燃焼
管１９とはばパ平行になり、両者の間には、点火補助触
媒としてマット状に形成された触媒１７が保持されてい
る。
又は複数個の小孔１５、−、 １５が穿たれ、その小孔
１５を介して内部の爆心１４が外気へｂｎんでいる。ま
た、複数本の燃焼管１３゜−・、１３の上端部付近には
、これら全体に跨るように横渡し部材１６が補強材とし
て固定され、各燃焼管１３を振動させないように安定さ
せている。また、この横渡し部材１６と気体燃料の燃焼
管１９とはばパ平行になり、両者の間には、点火補助触
媒としてマット状に形成された触媒１７が保持されてい
る。
また、上記燃料溜め１２には、排出管２２を介して消火
時にだけ運転される燃料排出ポンプ２１が接続され、図
示しない燃料タンクへ液体燃料を還流するようにしであ
る。これは上述のように液体燃料を強制供給するもので
は、燃料供給ポンプ１１を停止しても、なお燃焼管１３
に残圧があるため小孔１５から液体燃料が滲みだし、直
くに消火することができないため、上記燃料排出ポンプ
２１を運転することにより燃焼管１３の残圧を低下させ
、消火を直ちに行うようにするのである。このような消
火操作は、燃料排出ポンプ２１を設けないで、燃料供給
ポンプ１１を正逆回転可能な構成にしてもよく、消火時
に逆転させることによって燃焼管１３の残圧を低下させ
ることができる。
時にだけ運転される燃料排出ポンプ２１が接続され、図
示しない燃料タンクへ液体燃料を還流するようにしであ
る。これは上述のように液体燃料を強制供給するもので
は、燃料供給ポンプ１１を停止しても、なお燃焼管１３
に残圧があるため小孔１５から液体燃料が滲みだし、直
くに消火することができないため、上記燃料排出ポンプ
２１を運転することにより燃焼管１３の残圧を低下させ
、消火を直ちに行うようにするのである。このような消
火操作は、燃料排出ポンプ２１を設けないで、燃料供給
ポンプ１１を正逆回転可能な構成にしてもよく、消火時
に逆転させることによって燃焼管１３の残圧を低下させ
ることができる。
上述した構成の燃焼器３において、燃料の燃焼は、燃焼
管１９では小孔２０から流出する気体燃料が燃焼すると
同時に、燃焼管１３では小孔１５の部分の爆心１４から
液体燃料が蒸発して燃焼する。燃焼管１３での液体燃料
の燃焼は爆心燃焼であるため、他の燃焼方式に比べて初
期着火性は良好である。さらに燃焼管１３の爆心１４に
対し、燃料供給ポンプ１１によって液体燃料を強制供給
するため、必要な送液量を自由に制御することができ、
それによって燃焼器 ４ネルギ（熱量）を制御するこ
とができる。
管１９では小孔２０から流出する気体燃料が燃焼すると
同時に、燃焼管１３では小孔１５の部分の爆心１４から
液体燃料が蒸発して燃焼する。燃焼管１３での液体燃料
の燃焼は爆心燃焼であるため、他の燃焼方式に比べて初
期着火性は良好である。さらに燃焼管１３の爆心１４に
対し、燃料供給ポンプ１１によって液体燃料を強制供給
するため、必要な送液量を自由に制御することができ、
それによって燃焼器 ４ネルギ（熱量）を制御するこ
とができる。
しかも、燃料供給ポンプ１１により液体燃料を強制供給
するとき、その液体燃料を燃料溜め１２にいったん充満
状態にしてから各燃焼管１３に分配するから、多数の燃
焼管１３に平均的に行きわたらせることができ、均一な
燃焼を可能にする。また、燃料溜め１２が燃焼部の下方
に配置されているため、この部分が火炎に熱せられてガ
ス化することがなく、火炎を常に安定にすることができ
る。
するとき、その液体燃料を燃料溜め１２にいったん充満
状態にしてから各燃焼管１３に分配するから、多数の燃
焼管１３に平均的に行きわたらせることができ、均一な
燃焼を可能にする。また、燃料溜め１２が燃焼部の下方
に配置されているため、この部分が火炎に熱せられてガ
ス化することがなく、火炎を常に安定にすることができ
る。
上述したように本発明は、爆心燃焼方式に燃料供給ポン
プによる強制供給を行うに当たり、多数の燃焼管を燃料
溜めを介して燃料供給ポンプに接続したため多数の燃焼
管に対する燃料供給を平均化させて均一な加熱を可能に
し、また燃料溜めを前記燃焼部よりも下方に配置したた
め液体燃料のガス化を防止し、安定した火炎を得ること
ができるようにする。
プによる強制供給を行うに当たり、多数の燃焼管を燃料
溜めを介して燃料供給ポンプに接続したため多数の燃焼
管に対する燃料供給を平均化させて均一な加熱を可能に
し、また燃料溜めを前記燃焼部よりも下方に配置したた
め液体燃料のガス化を防止し、安定した火炎を得ること
ができるようにする。
第１図は本発明の実施例による燃焼装置を示す側面図、
第２図は同平面図、第３図は第１図のＩｆｆ−Ｉ［Ｉ矢
視図、第４図は同燃焼装置を使用する燃料電池用改質装
置の一例を示す縦断面図である。 １・・・燃料蒸発器、 ３・・・燃焼器、 ４・・・反
応管、 ５・・・触媒、 １０・・・液体燃料供給管、
１１・・・燃料供給ポンプ、 １２・・・燃料溜め、
１３・・・燃焼管、 １４・・・爆心、 １５・・・
小孔。
第２図は同平面図、第３図は第１図のＩｆｆ−Ｉ［Ｉ矢
視図、第４図は同燃焼装置を使用する燃料電池用改質装
置の一例を示す縦断面図である。 １・・・燃料蒸発器、 ３・・・燃焼器、 ４・・・反
応管、 ５・・・触媒、 １０・・・液体燃料供給管、
１１・・・燃料供給ポンプ、 １２・・・燃料溜め、
１３・・・燃焼管、 １４・・・爆心、 １５・・・
小孔。
Claims (3)
- （１）燃焼器により燃料蒸発器を加熱し、この燃料蒸発
器で気化した燃料を触媒層で改質ガスに変える燃料電池
用改質装置において、前記燃焼器の燃焼部を燈心の挿入
された多数本の燃焼管で構成し、この多数本の燃焼管を
、液体燃料を充満状態にする燃料溜めを介して燃料供給
ポンプに接続し、かつ前記燃料溜めを前記燃焼部よりも
下方に配置したことを特徴とする燃料電池用改質装置の
燃焼装置。 - （２）燃料供給ポンプが正逆回転可能である特許請求の
範囲第１項記載の燃料電池用改質装置の燃焼装置。 - （３）燃料供給ポンプとは別に燃料排出ポンプを燃料分
配溜めに接続した特許請求の範囲第１項記載の燃料電池
用改質装置の燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203755A JPS6362538A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 燃料電池用改質装置の燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203755A JPS6362538A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 燃料電池用改質装置の燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362538A true JPS6362538A (ja) | 1988-03-18 |
Family
ID=16479300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61203755A Pending JPS6362538A (ja) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | 燃料電池用改質装置の燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6362538A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016175394A (ja) * | 2015-04-14 | 2016-10-06 | デンカ株式会社 | 二軸延伸シート及び成形品 |
| JP2019077195A (ja) * | 2019-02-18 | 2019-05-23 | デンカ株式会社 | 二軸延伸シート及び成形品 |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP61203755A patent/JPS6362538A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016175394A (ja) * | 2015-04-14 | 2016-10-06 | デンカ株式会社 | 二軸延伸シート及び成形品 |
| JP2019077195A (ja) * | 2019-02-18 | 2019-05-23 | デンカ株式会社 | 二軸延伸シート及び成形品 |
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