JP2002107071A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JP2002107071A JP2002107071A JP2000301155A JP2000301155A JP2002107071A JP 2002107071 A JP2002107071 A JP 2002107071A JP 2000301155 A JP2000301155 A JP 2000301155A JP 2000301155 A JP2000301155 A JP 2000301155A JP 2002107071 A JP2002107071 A JP 2002107071A
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- liquid fuel
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- holes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換器本体の全域に対し、より均等に液体
燃料を供給する。 【解決手段】 第1,第2の熱交換器本体23,19に
は、燃焼ガス入口17から流入した燃焼ガスAが通過す
る燃焼ガス通路が燃焼ガス出口21に向けてそれぞれ形
成されている。メタノールと水とが混合した液体燃料B
は、燃料供給孔57から、分散板47と上部プレート4
9との間の隙間51に供給され、分散板47の多数の孔
を通して第1の熱交換器本体23の全体に分散供給され
る。第1,第2の熱交換器本体23,19には、液体燃
料Bが通過する燃料通路23a,19aが、燃焼ガス通
路と仕切板を隔てて上下方向に向けてそれぞれ形成され
ており、燃料通路23a,19aを通過することで燃焼
ガスと熱交換して気化する。分散板47の多数の孔の下
面側には面取りが施され、孔を流下する液体燃料Bが面
取り部に溜まり雫となって落下し、隣接する孔から流出
する液体燃料同士の合流を回避する。
燃料を供給する。 【解決手段】 第1,第2の熱交換器本体23,19に
は、燃焼ガス入口17から流入した燃焼ガスAが通過す
る燃焼ガス通路が燃焼ガス出口21に向けてそれぞれ形
成されている。メタノールと水とが混合した液体燃料B
は、燃料供給孔57から、分散板47と上部プレート4
9との間の隙間51に供給され、分散板47の多数の孔
を通して第1の熱交換器本体23の全体に分散供給され
る。第1,第2の熱交換器本体23,19には、液体燃
料Bが通過する燃料通路23a,19aが、燃焼ガス通
路と仕切板を隔てて上下方向に向けてそれぞれ形成され
ており、燃料通路23a,19aを通過することで燃焼
ガスと熱交換して気化する。分散板47の多数の孔の下
面側には面取りが施され、孔を流下する液体燃料Bが面
取り部に溜まり雫となって落下し、隣接する孔から流出
する液体燃料同士の合流を回避する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高温の熱媒体が
通過する熱媒体通路の上方から、この熱媒体通路と隔壁
を隔てて隣接する燃料通路に液体燃料を供給し、この液
体燃料が前記高温の熱媒体と熱交換して気化する熱交換
器に関する。
通過する熱媒体通路の上方から、この熱媒体通路と隔壁
を隔てて隣接する燃料通路に液体燃料を供給し、この液
体燃料が前記高温の熱媒体と熱交換して気化する熱交換
器に関する。
【0002】
【従来の技術】原料となるメタノールを改質処理して水
素を生成し、この得られた水素を燃料電池に供給して発
電させる、いわゆるメタノール改質型の燃料電池システ
ムがある。この燃料電池システムにおいて、メタノール
を改質処理する改質反応器には、水素に必要なメタノー
ルを蒸気として供給するとともに、改質反応に必要な水
を蒸気として供給する必要がある。
素を生成し、この得られた水素を燃料電池に供給して発
電させる、いわゆるメタノール改質型の燃料電池システ
ムがある。この燃料電池システムにおいて、メタノール
を改質処理する改質反応器には、水素に必要なメタノー
ルを蒸気として供給するとともに、改質反応に必要な水
を蒸気として供給する必要がある。
【0003】上記したメタノールと水とが混合した液体
燃料を蒸発させる蒸発器として機能する熱交換器を、図
12に斜視図、図13に側面図として示す。この熱交換
器のボディ1内には、第1の熱交換器本体5と第2の熱
交換器本体3とがそれぞれ収容され、第2の熱交換器本
体3の上流側に高温の燃焼ガスAが導入される燃焼ガス
入口7が、第1の熱交換器本体5の下流側に熱交換後の
燃焼ガスが排出される燃焼ガス出口9がそれぞれ形成さ
れている。
燃料を蒸発させる蒸発器として機能する熱交換器を、図
12に斜視図、図13に側面図として示す。この熱交換
器のボディ1内には、第1の熱交換器本体5と第2の熱
交換器本体3とがそれぞれ収容され、第2の熱交換器本
体3の上流側に高温の燃焼ガスAが導入される燃焼ガス
入口7が、第1の熱交換器本体5の下流側に熱交換後の
燃焼ガスが排出される燃焼ガス出口9がそれぞれ形成さ
れている。
【0004】第1の熱交換器本体5および第2の熱交換
器本体3は、図14に示すように、燃焼ガスAが通過す
る水平方向に延長される燃焼ガス通路5aおよび3aを
それぞれ備えるとともに、この燃焼ガス通路5aおよび
3aに仕切板を隔てて上下方向に延長される燃料通路5
bおよび3bをそれぞれ備えている。燃料通路5bおよ
び3bには、メタノールと水とが混合した液体燃料Bが
通過する。
器本体3は、図14に示すように、燃焼ガスAが通過す
る水平方向に延長される燃焼ガス通路5aおよび3aを
それぞれ備えるとともに、この燃焼ガス通路5aおよび
3aに仕切板を隔てて上下方向に延長される燃料通路5
bおよび3bをそれぞれ備えている。燃料通路5bおよ
び3bには、メタノールと水とが混合した液体燃料Bが
通過する。
【0005】また、第1の熱交換器本体5の上部には、
図15に示すような燃料供給用の分散板11が設置さ
れ、分散板11の上部全域には、液体燃料Bが供給され
る隙間が形成されている。分散板11には多数の孔11
aが上下方向に貫通して設けられており、上記した隙間
に、液体燃料Bを、図13に示す方向から供給すること
で、液体燃料Bは、多数の孔11aから、図14に示す
ように、第1の熱交換器本体5に向けて落下し、さら
に、ボディ1の下部の通路を通って第2の熱交換器本体
3を上方に向けて流れることで、高温の燃焼ガスAと熱
交換して蒸気となる。蒸気となったメタノールと水との
混合気は、燃料出口13から流出して図示しない改質反
応器へ供給される。
図15に示すような燃料供給用の分散板11が設置さ
れ、分散板11の上部全域には、液体燃料Bが供給され
る隙間が形成されている。分散板11には多数の孔11
aが上下方向に貫通して設けられており、上記した隙間
に、液体燃料Bを、図13に示す方向から供給すること
で、液体燃料Bは、多数の孔11aから、図14に示す
ように、第1の熱交換器本体5に向けて落下し、さら
に、ボディ1の下部の通路を通って第2の熱交換器本体
3を上方に向けて流れることで、高温の燃焼ガスAと熱
交換して蒸気となる。蒸気となったメタノールと水との
混合気は、燃料出口13から流出して図示しない改質反
応器へ供給される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液体燃料B
を第1の熱交換器本体5に供給する際には、分散板11
に多数の孔11aを設けることで、第1の熱交換器本体
5の全域に液体燃料Bが行き渡るようにしている。上記
した多数の孔11a同士の間隔は、ある程度狭くするこ
とで、換言すれば、より多数の孔11aを設けること
で、第1の熱交換器5の全域に対してより均等に液体燃
料Bを供給することができる。
を第1の熱交換器本体5に供給する際には、分散板11
に多数の孔11aを設けることで、第1の熱交換器本体
5の全域に液体燃料Bが行き渡るようにしている。上記
した多数の孔11a同士の間隔は、ある程度狭くするこ
とで、換言すれば、より多数の孔11aを設けること
で、第1の熱交換器5の全域に対してより均等に液体燃
料Bを供給することができる。
【0007】しかしながら、多数の孔11a同士の間隔
が狭すぎると、隣接した孔11aから流出した液体燃料
B同士が、分散板11の下面で合流してしまい、特定部
分に多量の液体燃料Bが落下することになり、第1の熱
交換器本体5の全域にわたって均等に液体燃料Bを供給
することができず、熱交換器として充分な機能が発揮で
きないという問題がある。
が狭すぎると、隣接した孔11aから流出した液体燃料
B同士が、分散板11の下面で合流してしまい、特定部
分に多量の液体燃料Bが落下することになり、第1の熱
交換器本体5の全域にわたって均等に液体燃料Bを供給
することができず、熱交換器として充分な機能が発揮で
きないという問題がある。
【0008】そこで、この発明は、熱交換器本体の全域
に対し、より均等に液体燃料を供給できるようにするこ
とを目的としている。
に対し、より均等に液体燃料を供給できるようにするこ
とを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、高温の熱媒体が通過する熱媒体
通路の上方から、この熱媒体通路と隔壁を隔てて隣接す
る燃料通路に液体燃料を供給し、この液体燃料が前記高
温の熱媒体と熱交換して気化する熱交換器において、前
記熱媒体通路の上部に、前記液体燃料が通過する多数の
孔を備えた燃料供給プレートを設け、前記多数の孔の燃
料流出側の開口部周縁に、面取りを施した構成としてあ
る。
に、請求項1の発明は、高温の熱媒体が通過する熱媒体
通路の上方から、この熱媒体通路と隔壁を隔てて隣接す
る燃料通路に液体燃料を供給し、この液体燃料が前記高
温の熱媒体と熱交換して気化する熱交換器において、前
記熱媒体通路の上部に、前記液体燃料が通過する多数の
孔を備えた燃料供給プレートを設け、前記多数の孔の燃
料流出側の開口部周縁に、面取りを施した構成としてあ
る。
【0010】請求項2の発明は、高温の熱媒体が通過す
る熱媒体通路の上方から、この熱媒体通路と隔壁を隔て
て隣接する燃料通路に液体燃料を供給し、この液体燃料
が前記高温の熱媒体と熱交換して気化する熱交換器にお
いて、前記熱媒体通路の上部に、前記液体燃料が通過す
る多数の孔を備えた燃料供給プレートを設け、前記多数
の孔の燃料流出側の開口部周縁に、座ぐりを設けた構成
としてある。
る熱媒体通路の上方から、この熱媒体通路と隔壁を隔て
て隣接する燃料通路に液体燃料を供給し、この液体燃料
が前記高温の熱媒体と熱交換して気化する熱交換器にお
いて、前記熱媒体通路の上部に、前記液体燃料が通過す
る多数の孔を備えた燃料供給プレートを設け、前記多数
の孔の燃料流出側の開口部周縁に、座ぐりを設けた構成
としてある。
【0011】請求項3の発明は、高温の熱媒体が通過す
る熱媒体通路の上方から、この熱媒体通路と隔壁を隔て
て隣接する燃料通路に液体燃料を供給し、この液体燃料
が前記高温の熱媒体と熱交換して気化する熱交換器にお
いて、前記熱媒体通路の上部に、前記液体燃料が通過す
る多数の孔を備えた燃料供給プレートを設け、この燃料
供給プレートの前記多数の孔からの燃料流出側に、前記
多数の孔相互間を仕切る突起を設けた構成としてある。
る熱媒体通路の上方から、この熱媒体通路と隔壁を隔て
て隣接する燃料通路に液体燃料を供給し、この液体燃料
が前記高温の熱媒体と熱交換して気化する熱交換器にお
いて、前記熱媒体通路の上部に、前記液体燃料が通過す
る多数の孔を備えた燃料供給プレートを設け、この燃料
供給プレートの前記多数の孔からの燃料流出側に、前記
多数の孔相互間を仕切る突起を設けた構成としてある。
【0012】請求項4の発明は、請求項3の発明の構成
において、突起は、燃料供給プレートと一体化している
構成としてある。
において、突起は、燃料供給プレートと一体化している
構成としてある。
【0013】請求項5の発明は、請求項3の発明の構成
において、突起は、燃料供給プレートと別体となる格子
状部材で構成されている。 請求項6の発明
は、高温の熱媒体が通過する熱媒体通路の上方から、こ
の熱媒体通路と隔壁を隔てて隣接する燃料通路に液体燃
料を供給し、この液体燃料が前記高温の熱媒体と熱交換
して気化する熱交換器において、前記熱媒体通路の上部
に、前記液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料供給
プレートを設け、この燃料供給プレートの前記多数の孔
からの燃料流出側に、前記多数の孔相互間を仕切る溝を
設けた構成としてある。
において、突起は、燃料供給プレートと別体となる格子
状部材で構成されている。 請求項6の発明
は、高温の熱媒体が通過する熱媒体通路の上方から、こ
の熱媒体通路と隔壁を隔てて隣接する燃料通路に液体燃
料を供給し、この液体燃料が前記高温の熱媒体と熱交換
して気化する熱交換器において、前記熱媒体通路の上部
に、前記液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料供給
プレートを設け、この燃料供給プレートの前記多数の孔
からの燃料流出側に、前記多数の孔相互間を仕切る溝を
設けた構成としてある。
【0014】請求項7の発明は、液体燃料は、燃料電池
に必要な水素を生成するためのメタノールと水との混合
燃料であり、気化した混合燃料は、メタノールを改質し
て水素を生成する改質反応器に供給される構成としてあ
る。
に必要な水素を生成するためのメタノールと水との混合
燃料であり、気化した混合燃料は、メタノールを改質し
て水素を生成する改質反応器に供給される構成としてあ
る。
【0015】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、熱交換器にお
ける熱媒体通路の上部に、熱媒体通路を流れる熱媒体と
熱交換を行う液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料
供給プレートを設け、前記多数の孔の燃料流出側の開口
部周縁に、面取りを施す構成としたので、隣接する孔同
士の間隔を狭くしても、孔から流出した液体燃料は、各
孔の面取り部に保持された後雫となって落下し、隣接す
る孔から流出した液体燃料同士の合流を回避でき、この
結果熱交換器の全域に対し、より均等に液体燃料を供給
することができる。
ける熱媒体通路の上部に、熱媒体通路を流れる熱媒体と
熱交換を行う液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料
供給プレートを設け、前記多数の孔の燃料流出側の開口
部周縁に、面取りを施す構成としたので、隣接する孔同
士の間隔を狭くしても、孔から流出した液体燃料は、各
孔の面取り部に保持された後雫となって落下し、隣接す
る孔から流出した液体燃料同士の合流を回避でき、この
結果熱交換器の全域に対し、より均等に液体燃料を供給
することができる。
【0016】請求項2の発明によれば、熱交換器におけ
る熱媒体通路の上部に、熱媒体通路を流れる熱媒体と熱
交換を行う液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料供
給プレートを設け、前記多数の孔の燃料流出側の開口部
周縁に、座ぐりを設けた構成としたので、隣接する孔同
士の間隔を狭くしても、孔から流出した液体燃料は、各
孔の座ぐり部に保持された後雫となって落下し、隣接す
る孔から流出した液体燃料同士の合流を回避でき、この
結果熱交換器の全域に対し、より均等に液体燃料を供給
することができる。
る熱媒体通路の上部に、熱媒体通路を流れる熱媒体と熱
交換を行う液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料供
給プレートを設け、前記多数の孔の燃料流出側の開口部
周縁に、座ぐりを設けた構成としたので、隣接する孔同
士の間隔を狭くしても、孔から流出した液体燃料は、各
孔の座ぐり部に保持された後雫となって落下し、隣接す
る孔から流出した液体燃料同士の合流を回避でき、この
結果熱交換器の全域に対し、より均等に液体燃料を供給
することができる。
【0017】請求項3の発明によれば、熱交換器におけ
る熱媒体通路の上部に、熱媒体通路を流れる熱媒体と熱
交換を行う液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料供
給プレートを設け、この燃料供給プレートの前記多数の
孔からの燃料流出側に、前記多数の孔相互間を仕切る突
起を設けたので、隣接する孔同士の間隔を狭くしても、
孔から流出した液体燃料は、突起により遮られ、隣接す
る孔から流出した液体燃料同士の合流を回避でき、この
結果熱交換器の全域に対し、より均等に液体燃料を供給
することができる。
る熱媒体通路の上部に、熱媒体通路を流れる熱媒体と熱
交換を行う液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料供
給プレートを設け、この燃料供給プレートの前記多数の
孔からの燃料流出側に、前記多数の孔相互間を仕切る突
起を設けたので、隣接する孔同士の間隔を狭くしても、
孔から流出した液体燃料は、突起により遮られ、隣接す
る孔から流出した液体燃料同士の合流を回避でき、この
結果熱交換器の全域に対し、より均等に液体燃料を供給
することができる。
【0018】請求項4の発明によれば、突起は、燃料供
給プレートと一体化しているので、突起を設ける際に、
新たな部品を追加する必要がなく、部品点数の増加を回
避できる。
給プレートと一体化しているので、突起を設ける際に、
新たな部品を追加する必要がなく、部品点数の増加を回
避できる。
【0019】請求項5の発明によれば、突起は、燃料供
給プレートと別体となる格子状部材で構成されているの
で、燃料供給プレートに突起を加工する作業が不要とな
り、加工作業が容易となる。
給プレートと別体となる格子状部材で構成されているの
で、燃料供給プレートに突起を加工する作業が不要とな
り、加工作業が容易となる。
【0020】請求項6の発明によれば、熱交換器におけ
る熱媒体通路の上部に、熱媒体通路を流れる熱媒体と熱
交換を行う液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料供
給プレートを設け、この燃料供給プレートの前記多数の
孔からの燃料流出側に、前記多数の孔相互間を仕切る溝
を設けたので、隣接する孔同士の間隔を狭くしても、孔
から流出した液体燃料は、溝により遮られ、隣接する孔
から流出した液体燃料同士の合流を回避でき、この結果
熱交換器の全域に対し、より均等に液体燃料を供給する
ことができる。
る熱媒体通路の上部に、熱媒体通路を流れる熱媒体と熱
交換を行う液体燃料が通過する多数の孔を備えた燃料供
給プレートを設け、この燃料供給プレートの前記多数の
孔からの燃料流出側に、前記多数の孔相互間を仕切る溝
を設けたので、隣接する孔同士の間隔を狭くしても、孔
から流出した液体燃料は、溝により遮られ、隣接する孔
から流出した液体燃料同士の合流を回避でき、この結果
熱交換器の全域に対し、より均等に液体燃料を供給する
ことができる。
【0021】請求項7の発明によれば、液体燃料は、燃
料電池に必要な水素を生成するためのメタノールと水と
の混合燃料としたので、この混合燃料を確実に気化する
ことができ、燃料電池に供給する水素の生成を改質反応
器において確実に行うことができる。
料電池に必要な水素を生成するためのメタノールと水と
の混合燃料としたので、この混合燃料を確実に気化する
ことができ、燃料電池に供給する水素の生成を改質反応
器において確実に行うことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。
面に基づき説明する。
【0023】図1は、この発明の実施の一形態を示す熱
交換器の断面図であり、この熱交換器は、前記図12に
示した従来の熱交換器と基本的な構成は同様であり、図
15に示した分散板のみ従来のものと異なる構成として
ある。
交換器の断面図であり、この熱交換器は、前記図12に
示した従来の熱交換器と基本的な構成は同様であり、図
15に示した分散板のみ従来のものと異なる構成として
ある。
【0024】すなわち、上記した熱交換器は、ボディ1
5内の、燃焼ガス入口17側に第2の熱交換器本体19
が、燃焼ガス出口21側に第1の熱交換器本体23がそ
れぞれ収容されている。ボディ15の下部には、第1の
熱交換器本体23における燃料通路23aの下端部と、
第2の熱交換器本体19における燃料通路19aの下端
部とを連通する燃料連通路25が形成されている。この
燃料連通路25は、ボディ15の下部開口部を下部プレ
ート27で閉塞することで形成してある。
5内の、燃焼ガス入口17側に第2の熱交換器本体19
が、燃焼ガス出口21側に第1の熱交換器本体23がそ
れぞれ収容されている。ボディ15の下部には、第1の
熱交換器本体23における燃料通路23aの下端部と、
第2の熱交換器本体19における燃料通路19aの下端
部とを連通する燃料連通路25が形成されている。この
燃料連通路25は、ボディ15の下部開口部を下部プレ
ート27で閉塞することで形成してある。
【0025】燃料通路19aの上端部には、燃料出口2
9が連通している。この燃料出口29は、メタノールと
水のそれぞれの蒸気を導入して水素を生成する図示しな
い改質反応器に連通している。
9が連通している。この燃料出口29は、メタノールと
水のそれぞれの蒸気を導入して水素を生成する図示しな
い改質反応器に連通している。
【0026】上記した図1は、燃料通路19a,23a
の部分での断面図であるが、図2は、高温の熱媒体であ
る燃焼ガスが通過する熱媒体通路としての燃焼ガス通路
19b,23bの部分での断面図である。図3は、図1
に示されている燃料通路19a,23aの一部を示す平
面断面図、つまり図1中で上下方向から見た断面図、図
4は、図2に示されている燃焼ガス通路19b,23b
の一部を左右方向から見た矢視図である。
の部分での断面図であるが、図2は、高温の熱媒体であ
る燃焼ガスが通過する熱媒体通路としての燃焼ガス通路
19b,23bの部分での断面図である。図3は、図1
に示されている燃料通路19a,23aの一部を示す平
面断面図、つまり図1中で上下方向から見た断面図、図
4は、図2に示されている燃焼ガス通路19b,23b
の一部を左右方向から見た矢視図である。
【0027】燃料通路19a,23a内には、図3に示
すように板状のフィン31が図1中で上下方向に延長し
て複数配置される一方、燃焼ガス通路19b,23b内
には、図4に示すように波状に形成されたフィン33が
配置されている。そして、フィン31とフィン33との
間には、燃料通路19a,23aと燃焼ガス通路19
b,23bとを仕切る隔壁としての仕切板35が設けら
れている。
すように板状のフィン31が図1中で上下方向に延長し
て複数配置される一方、燃焼ガス通路19b,23b内
には、図4に示すように波状に形成されたフィン33が
配置されている。そして、フィン31とフィン33との
間には、燃料通路19a,23aと燃焼ガス通路19
b,23bとを仕切る隔壁としての仕切板35が設けら
れている。
【0028】また、図1に示すように、燃料通路19a
の左右両端は、封止部材37,38により燃焼ガスAの
燃料通路19aへの流入を阻止するとともに、燃料通路
23aの左右両端は、封止部材39,40により燃焼ガ
スAの燃料通路23aへの流入を阻止している。さら
に、図2に示すように、燃焼ガス通路19bの上下両端
は、封止部材41,42により液体燃料Bの燃焼ガス通
路19bへの流入を阻止するとともに、燃料ガス通路2
3bの上下両端は、封止部材43,44により液体燃料
Bの燃焼ガス通路23bへの流入を阻止している。
の左右両端は、封止部材37,38により燃焼ガスAの
燃料通路19aへの流入を阻止するとともに、燃料通路
23aの左右両端は、封止部材39,40により燃焼ガ
スAの燃料通路23aへの流入を阻止している。さら
に、図2に示すように、燃焼ガス通路19bの上下両端
は、封止部材41,42により液体燃料Bの燃焼ガス通
路19bへの流入を阻止するとともに、燃料ガス通路2
3bの上下両端は、封止部材43,44により液体燃料
Bの燃焼ガス通路23bへの流入を阻止している。
【0029】第1の熱交換器本体23の上方に対応する
ボディ15の上部開口部には、燃料供給ユニット45が
設けられている。燃料供給ユニット45は、図5に斜視
図として示してある、相互に重ね合わされる燃料供給プ
レートとしての分散板47と、分散板47の上部に配置
される上部プレート49との間に、燃料が供給される隙
間51が形成されている。分散板47の上部プレート4
9側の面における周囲3方には、帯状の隙間形成部材5
3が介装され、この隙間形成部材53上に上部プレート
49を載せることで、上記した隙間51が形成される。
ボディ15の上部開口部には、燃料供給ユニット45が
設けられている。燃料供給ユニット45は、図5に斜視
図として示してある、相互に重ね合わされる燃料供給プ
レートとしての分散板47と、分散板47の上部に配置
される上部プレート49との間に、燃料が供給される隙
間51が形成されている。分散板47の上部プレート4
9側の面における周囲3方には、帯状の隙間形成部材5
3が介装され、この隙間形成部材53上に上部プレート
49を載せることで、上記した隙間51が形成される。
【0030】分散板47の隙間形成部材53が設けられ
ていない側の端部は、下方に向けてL字状に屈曲形成さ
れ、この屈曲形成された部位に、燃料供給用ブラケット
55が固定されている。燃料供給用ブラケット55に
は、上記隙間51に連通する燃料供給孔57が形成され
ている。この燃料供給孔57には、メタノールと水とが
混合した液体燃料Bが供給される。また、上部プレート
49のさらに上部には、カバー59が装着されている。
ていない側の端部は、下方に向けてL字状に屈曲形成さ
れ、この屈曲形成された部位に、燃料供給用ブラケット
55が固定されている。燃料供給用ブラケット55に
は、上記隙間51に連通する燃料供給孔57が形成され
ている。この燃料供給孔57には、メタノールと水とが
混合した液体燃料Bが供給される。また、上部プレート
49のさらに上部には、カバー59が装着されている。
【0031】分散板47には、液体燃料Bが通過する多
数の孔61が、第1の熱交換本体23の上面全域にほぼ
対応するよう形成されている。図6(a)は、分散板4
7の一部を示す下面図、図6(b)は図6(a)のC−
C断面図である。上記した多数の孔61は、第1の熱交
換器本体23に対向する下面側に面取り63が施されて
いる。分散板47はステンレス製で構成され、板厚1mm
とすると、孔61の寸法はφ0.5、面取り63の寸法
はC0.7である。このような面取り63をすべての孔
61に形成しておく。なお、面取り63は45度に限る
ことはない。
数の孔61が、第1の熱交換本体23の上面全域にほぼ
対応するよう形成されている。図6(a)は、分散板4
7の一部を示す下面図、図6(b)は図6(a)のC−
C断面図である。上記した多数の孔61は、第1の熱交
換器本体23に対向する下面側に面取り63が施されて
いる。分散板47はステンレス製で構成され、板厚1mm
とすると、孔61の寸法はφ0.5、面取り63の寸法
はC0.7である。このような面取り63をすべての孔
61に形成しておく。なお、面取り63は45度に限る
ことはない。
【0032】上記した構成の熱交換器においては、燃焼
ガス入口17から流入した燃焼ガスAは、第2の熱交換
器本体19の燃焼ガス通路19bおよび第1の熱交換器
本体23の燃焼ガス通路23bを順次通過して、燃焼ガ
ス出口21から外部に流出する。一方、メタノールと水
とが混合した液体燃料Bは、燃料供給孔57から、分散
板47と上部プレート49との間の隙間51に供給され
て、この隙間51のほぼ全域に広がる。その後、液体燃
料Bは、多数の孔61を通過して第1の熱交換器本体2
3の燃料通路23aに落下し、このとき燃焼ガスと熱交
換して一部を残して気化し、さらに燃料連通路25を経
て第2の熱交換器本体19の燃料通路19aを上昇して
通過することで、燃焼ガスと熱交換し、すべてが気化し
た状態で燃料出口29から熱交換器の外部へ流出し、図
示しない改質反応器へ供給される。
ガス入口17から流入した燃焼ガスAは、第2の熱交換
器本体19の燃焼ガス通路19bおよび第1の熱交換器
本体23の燃焼ガス通路23bを順次通過して、燃焼ガ
ス出口21から外部に流出する。一方、メタノールと水
とが混合した液体燃料Bは、燃料供給孔57から、分散
板47と上部プレート49との間の隙間51に供給され
て、この隙間51のほぼ全域に広がる。その後、液体燃
料Bは、多数の孔61を通過して第1の熱交換器本体2
3の燃料通路23aに落下し、このとき燃焼ガスと熱交
換して一部を残して気化し、さらに燃料連通路25を経
て第2の熱交換器本体19の燃料通路19aを上昇して
通過することで、燃焼ガスと熱交換し、すべてが気化し
た状態で燃料出口29から熱交換器の外部へ流出し、図
示しない改質反応器へ供給される。
【0033】液体燃料Bが、多数の孔61から第1の熱
交換器本体23に落下する際には、各孔61の出口部に
面取り63が施されているので、ここに液体燃料Bが表
面張力によってそれぞれ溜まり、その後雫となって落下
する。このため、隣接する孔61相互をある程度近付け
て配置したとしても、隣接する孔61から流出した液体
燃料B相互の合流が回避される。この結果、第1の熱交
換器本体23の全域に対し、より均等に液体燃料Bを供
給でき、熱交換器としての機能を充分発揮させることが
できる。
交換器本体23に落下する際には、各孔61の出口部に
面取り63が施されているので、ここに液体燃料Bが表
面張力によってそれぞれ溜まり、その後雫となって落下
する。このため、隣接する孔61相互をある程度近付け
て配置したとしても、隣接する孔61から流出した液体
燃料B相互の合流が回避される。この結果、第1の熱交
換器本体23の全域に対し、より均等に液体燃料Bを供
給でき、熱交換器としての機能を充分発揮させることが
できる。
【0034】図7は、孔61の下面に座ぐり65を形成
した例である。図7(a)は、分散板47の一部を示す
下面図、図7(b)は図7(a)のD−D断面図であ
る。座ぐり65を設けることで、図6に示したものと同
様に、座ぐり65の部分で液体燃料Bが溜まり、雫とな
って落下するので、図6のものと同様な効果が得られ
る。
した例である。図7(a)は、分散板47の一部を示す
下面図、図7(b)は図7(a)のD−D断面図であ
る。座ぐり65を設けることで、図6に示したものと同
様に、座ぐり65の部分で液体燃料Bが溜まり、雫とな
って落下するので、図6のものと同様な効果が得られ
る。
【0035】図8は、孔61の周囲に正方形状の凹部6
7を形成した例である。図8(a)は、分散板47の一
部を示す下面図、図8(b)は図8(a)のE−E断面
図である。孔61の周囲に凹部67を形成することで、
孔61相互間を仕切る突起68が格子状に形成されるこ
とになる。この場合には、孔61から流出した液体燃料
Bは凹部67に溜まり、突起68により遮られるので、
隣接した孔61から流出した液体燃料B相互の合流が回
避され、前記図6の例と同様な効果が得られる。
7を形成した例である。図8(a)は、分散板47の一
部を示す下面図、図8(b)は図8(a)のE−E断面
図である。孔61の周囲に凹部67を形成することで、
孔61相互間を仕切る突起68が格子状に形成されるこ
とになる。この場合には、孔61から流出した液体燃料
Bは凹部67に溜まり、突起68により遮られるので、
隣接した孔61から流出した液体燃料B相互の合流が回
避され、前記図6の例と同様な効果が得られる。
【0036】図9は、孔61の周囲に、隣接する孔61
相互間を仕切る格子状の溝69を形成したものである。
図9(a)は、分散板47の一部を示す下面図、図9
(b)は図9(a)のF−F断面図である。格子状の溝
69を形成することで、溝69に囲まれた部位が正方形
状の凸部71となる。この場合には、隣接する孔61か
ら分散板47の下面に流出した液体燃料B相互は、溝6
9によって遮られて合流が回避され、孔61周囲の凸部
71に溜まった液体燃料Bがそれぞれ雫となって落下す
るので、図6のものと同様な効果が得られる。
相互間を仕切る格子状の溝69を形成したものである。
図9(a)は、分散板47の一部を示す下面図、図9
(b)は図9(a)のF−F断面図である。格子状の溝
69を形成することで、溝69に囲まれた部位が正方形
状の凸部71となる。この場合には、隣接する孔61か
ら分散板47の下面に流出した液体燃料B相互は、溝6
9によって遮られて合流が回避され、孔61周囲の凸部
71に溜まった液体燃料Bがそれぞれ雫となって落下す
るので、図6のものと同様な効果が得られる。
【0037】上記した図6ないし図9の例においては、
分散板47に面取り63などの機械加工すればよく、新
たに他の部品が不要であり、部品点数の増加が回避され
ている。
分散板47に面取り63などの機械加工すればよく、新
たに他の部品が不要であり、部品点数の増加が回避され
ている。
【0038】図10は、分散板47の下面に突起となる
格子状部材73を固定し、その格子部分に囲まれるよう
に孔61が位置するようにしている。図10(a)は、
分散板47の一部を示す下面図、図10(b)は図10
(a)のG−G断面図である。この場合は、孔61の下
面から流出した液体燃料Bが格子部分の内側に溜まり、
雫となって落下するので、図6のものと同様な効果が得
られる。
格子状部材73を固定し、その格子部分に囲まれるよう
に孔61が位置するようにしている。図10(a)は、
分散板47の一部を示す下面図、図10(b)は図10
(a)のG−G断面図である。この場合は、孔61の下
面から流出した液体燃料Bが格子部分の内側に溜まり、
雫となって落下するので、図6のものと同様な効果が得
られる。
【0039】図11は、図10の例に対し、突起となる
格子状部材75の格子部分の内側の面積を大きくして、
格子部分の内側を各孔61に対応させている。図11
(a)は、分散板47の一部を示す下面図、図11
(b)は図11(a)のH−H断面図である。この場合
も、孔61の下面から流出した液体燃料Bが格子部分の
内側に溜まり、雫となって落下するので、図6のものと
同様な効果が得られる。
格子状部材75の格子部分の内側の面積を大きくして、
格子部分の内側を各孔61に対応させている。図11
(a)は、分散板47の一部を示す下面図、図11
(b)は図11(a)のH−H断面図である。この場合
も、孔61の下面から流出した液体燃料Bが格子部分の
内側に溜まり、雫となって落下するので、図6のものと
同様な効果が得られる。
【0040】上記した図10および図11の例において
は、分散板47に対する加工は孔61だけでよく、加工
作業が容易となる。
は、分散板47に対する加工は孔61だけでよく、加工
作業が容易となる。
【0041】また、図8ないし図11の例においては、
凹部67,溝69,格子状部材73,75を設けた後
に、孔61の加工を行うことで、例えば孔61を格子状
部材73の格子部分の内側に容易に配置でき、製造コス
トを低下させることができる。
凹部67,溝69,格子状部材73,75を設けた後
に、孔61の加工を行うことで、例えば孔61を格子状
部材73の格子部分の内側に容易に配置でき、製造コス
トを低下させることができる。
【0042】なお、分散板47下面の孔61周囲の形状
は、上記した各例に限定されるものではなく、例えば、
図6および図7の面取り63および座ぐり65に代え
て、孔61の下面側を凹状の曲面としてもよく、また図
8における正方形状の凹部67を円形としたり、図9に
おける正方形状の凸部71が円形となるよう溝69を形
成してもよい。さらに、図10および図11の格子状部
材73,75に代えて、例えばエキスパンドメタルを、
分散板47の下面に固定するようにしてもよい。
は、上記した各例に限定されるものではなく、例えば、
図6および図7の面取り63および座ぐり65に代え
て、孔61の下面側を凹状の曲面としてもよく、また図
8における正方形状の凹部67を円形としたり、図9に
おける正方形状の凸部71が円形となるよう溝69を形
成してもよい。さらに、図10および図11の格子状部
材73,75に代えて、例えばエキスパンドメタルを、
分散板47の下面に固定するようにしてもよい。
【図1】この発明の実施の一形態を示す熱交換器の燃料
通路部分での断面図である。
通路部分での断面図である。
【図2】図1の熱交換器の燃焼ガス通路部分での断面図
である。
である。
【図3】図1に示されている燃料通路の一部を示す平面
断面図である。
断面図である。
【図4】図2に示されている燃焼ガス通路の一部を左右
方向から見た矢視図である。
方向から見た矢視図である。
【図5】図1の熱交換器における燃料供給ユニットの分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図6】(a)は、図5の燃料供給ユニットにおける分
散板の一部を示す下面図、(b)は、(a)のC−C断
面図である。
散板の一部を示す下面図、(b)は、(a)のC−C断
面図である。
【図7】図6の変形例を示すもので、(a)は分散板の
一部を示す下面図、(b)は(a)のD−D断面図であ
る。
一部を示す下面図、(b)は(a)のD−D断面図であ
る。
【図8】分散板の下面の孔周囲に凹部を形成した例であ
り、(a)は分散板の一部を示す下面図、(b)は
(a)のE−E断面図である。
り、(a)は分散板の一部を示す下面図、(b)は
(a)のE−E断面図である。
【図9】分散板の下面の孔周囲に格子状の溝を形成した
例であり、(a)は分散板の一部を示す下面図、(b)
は(a)のF−F断面図である。
例であり、(a)は分散板の一部を示す下面図、(b)
は(a)のF−F断面図である。
【図10】分散板の下面に格子状部材を固定した例であ
り、(a)は分散板の一部を示す下面図、(b)は
(a)のG−G断面図である。
り、(a)は分散板の一部を示す下面図、(b)は
(a)のG−G断面図である。
【図11】分散板の下面に他の格子状部材を固定した例
であり、(a)は分散板の一部を示す下面図、(b)は
(a)のH−H断面図である。
であり、(a)は分散板の一部を示す下面図、(b)は
(a)のH−H断面図である。
【図12】従来の熱交換器全体の斜視図である。
【図13】図12の熱交換器の側面図である。
【図14】図12の熱交換器内における燃料および燃焼
ガスの流れを示す説明図である。
ガスの流れを示す説明図である。
【図15】図12の熱交換器における分散板の斜視図で
ある。
ある。
【符号の説明】 19a,23a 燃料通路 19b,23b 燃焼ガス通路(熱媒体通路) 35 仕切板(隔壁) 47 分散板(燃料供給プレート) 61 孔 63 面取り 65 座ぐり 68 突起 69 溝 73,75 格子状部材(突起) A 燃焼ガス(熱媒体) B 液体燃料
Claims (7)
- 【請求項1】 高温の熱媒体Aが通過する熱媒体通路2
3bの上方から、この熱媒体通路23bと隔壁35を隔
てて隣接する燃料通路23aに液体燃料Bを供給し、こ
の液体燃料Bが前記高温の熱媒体Aと熱交換して気化す
る熱交換器において、前記熱媒体通路23bの上部に、
前記液体燃料Bが通過する多数の孔61を備えた燃料供
給プレート47を設け、前記多数の孔61の燃料流出側
の開口部周縁に、面取り63を施したことを特徴とする
熱交換器。 - 【請求項2】 高温の熱媒体Aが通過する熱媒体通路2
3bの上方から、この熱媒体通路23bと隔壁35を隔
てて隣接する燃料通路23aに液体燃料Bを供給し、こ
の液体燃料Bが前記高温の熱媒体Aと熱交換して気化す
る熱交換器において、前記熱媒体通路23bの上部に、
前記液体燃料Bが通過する多数の孔61を備えた燃料供
給プレート47を設け、前記多数の孔61の燃料流出側
の開口部周縁に、座ぐり65を設けたことを特徴とする
熱交換器。 - 【請求項3】 高温の熱媒体Aが通過する熱媒体通路2
3bの上方から、この熱媒体通路23bと隔壁35を隔
てて隣接する燃料通路23aに液体燃料Bを供給し、こ
の液体燃料Bが前記高温の熱媒体Aと熱交換して気化す
る熱交換器において、前記熱媒体通路23bの上部に、
前記液体燃料Bが通過する多数の孔61を備えた燃料供
給プレート47を設け、この燃料供給プレート47の前
記多数の孔61からの燃料流出側に、前記多数の孔61
相互間を仕切る突起68,73,75を設けたことを特
徴とする熱交換器。 - 【請求項4】 突起68は、燃料供給プレート47と一
体化していることを特徴とする請求項3記載の熱交換
器。 - 【請求項5】 突起73,75は、燃料供給プレート4
7と別体となる格子状部材73,75で構成されている
ことを特徴とする請求項3記載の熱交換器。 - 【請求項6】 高温の熱媒体Aが通過する熱媒体通路2
3bの上方から、この熱媒体通路23bと隔壁35を隔
てて隣接する燃料通路23aに液体燃料Bを供給し、こ
の液体燃料Bが前記高温の熱媒体Aと熱交換して気化す
る熱交換器において、前記熱媒体通路23bの上部に、
前記液体燃料Bが通過する多数の孔61を備えた燃料供
給プレート47を設け、この燃料供給プレート47の前
記多数の孔61からの燃料流出側に、前記多数の孔61
相互間を仕切る溝69を設けたことを特徴とする熱交換
器。 - 【請求項7】 液体燃料Bは、燃料電池に必要な水素を
生成するためのメタノールと水との混合燃料であり、気
化した混合燃料は、メタノールを改質して水素を生成す
る改質反応器に供給されることを特徴とする請求項1な
いし6のいずれかに記載の熱交換器。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000301155A JP2002107071A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 熱交換器 |
EP01123454A EP1193462A3 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-28 | Heat exchanger |
US09/966,288 US20020038703A1 (en) | 2000-09-29 | 2001-10-01 | Heat exchanger |
US10/435,201 US20030188855A1 (en) | 2000-09-29 | 2003-05-12 | Heat exchanger |
US10/435,023 US20030192685A1 (en) | 2000-09-29 | 2003-05-12 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000301155A JP2002107071A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002107071A true JP2002107071A (ja) | 2002-04-10 |
Family
ID=18782735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000301155A Pending JP2002107071A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002107071A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004044905A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Honda Motor Co Ltd | 蒸発器 |
JP2004047260A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Honda Motor Co Ltd | 蒸発器 |
US7490580B2 (en) | 2002-07-11 | 2009-02-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Vaporizer that vaporizes a liquid to generate vapor |
WO2017135729A1 (ko) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 주식회사 경동나비엔 | 열교환기 |
JP2019504283A (ja) * | 2016-02-05 | 2019-02-14 | キュンドン ナビエン シーオー.,エルティーディー. | 熱交換器 |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000301155A patent/JP2002107071A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004044905A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Honda Motor Co Ltd | 蒸発器 |
JP2004047260A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Honda Motor Co Ltd | 蒸発器 |
US7490580B2 (en) | 2002-07-11 | 2009-02-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Vaporizer that vaporizes a liquid to generate vapor |
WO2017135729A1 (ko) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 주식회사 경동나비엔 | 열교환기 |
KR101784368B1 (ko) * | 2016-02-05 | 2017-10-11 | 주식회사 경동나비엔 | 열교환기 |
JP2019504283A (ja) * | 2016-02-05 | 2019-02-14 | キュンドン ナビエン シーオー.,エルティーディー. | 熱交換器 |
EP3412989A4 (en) * | 2016-02-05 | 2019-12-04 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | HEAT EXCHANGER |
US10876762B2 (en) | 2016-02-05 | 2020-12-29 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | Heat exchanger |
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