JPS6362540A - 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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- JPS6362540A JPS6362540A JP61203757A JP20375786A JPS6362540A JP S6362540 A JPS6362540 A JP S6362540A JP 61203757 A JP61203757 A JP 61203757A JP 20375786 A JP20375786 A JP 20375786A JP S6362540 A JPS6362540 A JP S6362540A
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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（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。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（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。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するのがよく、そのためには燈
心燃焼方式の採用が望ましい。すなわち、蒸発方式や噴
霧方式等の他の方式は燈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。
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するのがよく、そのためには燈
心燃焼方式の採用が望ましい。すなわち、蒸発方式や噴
霧方式等の他の方式は燈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、燈心燃焼方式は、燈心を貯溜状態の液体燃料中
に浸漬し、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、自由に変えることかできないという欠点がある。
に浸漬し、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、自由に変えることかできないという欠点がある。
そのため、この燈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。
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。
本発明の目的は、初期着火性に優れた燈心燃焼方式を採
用しながら、その燃焼エネルギの制御を節単に行えるよ
うにした燃料電池用改質装置の燃焼装置を提供すること
にある。
用しながら、その燃焼エネルギの制御を節単に行えるよ
うにした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
器の燃焼部を燈心で構成し、この燈心に対する液体燃料
供給管に送液量の調節自在なポンプを接続したことを特
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
器の燃焼部を燈心で構成し、この燈心に対する液体燃料
供給管に送液量の調節自在なポンプを接続したことを特
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。
燃料蒸発器１の上面には複数の反応管４ 、−９４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１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。
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１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．・−２８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。
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．・−２８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た余剰の水
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、燃料電池本体で使用されないまま排出される余剰の
改質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た余剰の水
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、燃料電池本体で使用されないまま排出される余剰の
改質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（回転数）
が調節制御できるポンプ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、それよりもや
・大径の環状管からなる分配管１２に接続され、さらに
その分配管１２には円周方向にそって複数本の燃焼管１
３、−、 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、その両脚を環状
の分配管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燈心１４が挿入されてい
る。
が調節制御できるポンプ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、それよりもや
・大径の環状管からなる分配管１２に接続され、さらに
その分配管１２には円周方向にそって複数本の燃焼管１
３、−、 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、その両脚を環状
の分配管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燈心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を介して内部の燈心１４が外気へ臨んでいる。
又は複数個の小孔１５．−・、１５が穿たれ、その小孔
１５を介して内部の燈心１４が外気へ臨んでいる。
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
助触媒としてマント状に形成された触媒１７が保持され
ている。
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
助触媒としてマント状に形成された触媒１７が保持され
ている。
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の部分の燈心１４から
液体燃料が蒸発して燃焼する。この燃焼管１３における
液体燃料の燃焼は溶存燃焼であるため、その初期着火は
他の燃焼方式に比べて良好である。さらに、この燃焼管
１３の燈心１４は、従来の溶存燃焼のように燃料溜めに
浸漬させて液体燃料を吸い上げるのではなく、ポンプ１
１によって強制供給するため送液量を自由にｆ、ＩＩ御
できる。そのため、燃焼エネルギを任意の熱量となるよ
うに制御することができる。すなわち、改質装置で生成
すべき水素要求量に応じて燃焼エネルギを制御すること
ができ、それによって熱効率および反応効率を向上する
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の部分の燈心１４から
液体燃料が蒸発して燃焼する。この燃焼管１３における
液体燃料の燃焼は溶存燃焼であるため、その初期着火は
他の燃焼方式に比べて良好である。さらに、この燃焼管
１３の燈心１４は、従来の溶存燃焼のように燃料溜めに
浸漬させて液体燃料を吸い上げるのではなく、ポンプ１
１によって強制供給するため送液量を自由にｆ、ＩＩ御
できる。そのため、燃焼エネルギを任意の熱量となるよ
うに制御することができる。すなわち、改質装置で生成
すべき水素要求量に応じて燃焼エネルギを制御すること
ができ、それによって熱効率および反応効率を向上する
ことができる。
上述したように本発明は、燃料電池用改質装置における
燃焼器の燃焼部を燈心で構成し、この燈心に対する液体
燃料供給管に送液量の調節自在なポンプを接続したので
、初期着火性に優れた燈心燃焼方式を採用しながら、生
成すべき水素要求量に応じて燃焼エネルギの制御を容易
に行うことができる。
燃焼器の燃焼部を燈心で構成し、この燈心に対する液体
燃料供給管に送液量の調節自在なポンプを接続したので
、初期着火性に優れた燈心燃焼方式を採用しながら、生
成すべき水素要求量に応じて燃焼エネルギの制御を容易
に行うことができる。
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■〜■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・・・ポ、ンプ、 １２・・・分配管、 １３
・・・燃焼管、 １４・・・燈心、 １５・・・小孔。
第２図は同平面図、第３図は第１図の■〜■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・・・ポ、ンプ、 １２・・・分配管、 １３
・・・燃焼管、 １４・・・燈心、 １５・・・小孔。
Claims (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で構成し、こ
の燈心に対する液体燃料供給管に送液量の調節自在なポ
ンプを接続したことを特徴とする燃料電池用改質装置の
燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61203757A JPS6362540A (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 |
|---|---|---|---|
| JP61203757A JPS6362540A (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 |
|---|---|
| JPS6362540A true JPS6362540A (ja) | 1988-03-18 |
Family
ID=16479332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61203757A Pending JPS6362540A (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) | JPS6362540A (ja) |
-
1986
- 1986-09-01 JP JP61203757A patent/JPS6362540A/ja active Pending
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