JP2003246605A - Evaporator - Google Patents

Evaporator

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JP2003246605A
JP2003246605A JP2002047703A JP2002047703A JP2003246605A JP 2003246605 A JP2003246605 A JP 2003246605A JP 2002047703 A JP2002047703 A JP 2002047703A JP 2002047703 A JP2002047703 A JP 2002047703A JP 2003246605 A JP2003246605 A JP 2003246605A
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JP
Japan
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reforming
fuel
gas
evaporation
reforming fuel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002047703A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Miyoshi
新二 三好
Shigeiku Enomoto
榎本  滋郁
Takao Naruoka
孝夫 成岡
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JP2003246605A publication Critical patent/JP2003246605A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01BBOILING; BOILING APPARATUS ; EVAPORATION; EVAPORATION APPARATUS
    • B01B1/00Boiling; Boiling apparatus for physical or chemical purposes ; Evaporation in general
    • B01B1/005Evaporation for physical or chemical purposes; Evaporation apparatus therefor, e.g. evaporation of liquids for gas phase reactions

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaporator in which the whole amount of the fuel to be reformed and fed by a simple structure can be vaporized. <P>SOLUTION: The fuel to be reformed and jetted from a fuel injector 112 is introduced into a vaporization chamber 122 by a reforming gas through an introduction port 121, vaporized successively by heat energy of the reforming gas and becomes vaporized fuel. The passage length L of the chamber 122 is set so that the passage time of the fuel to be reformed is made longer than the vaporization time tv of the fuel to be reformed. Therefore, when the fuel to be reformed reaches a discharge port 123, the whole amount of the fuel to be reformed is vaporized, namely, a gaseous mixture of the reforming gas with the vaporized fuel to be reformed is discharged from a discharge part 13 as a gaseous mixture to be reformed. The gaseous mixture discharged from the part 13 is introduced into a reforming unit 20, heated by an electric heater 21, if necessary, and reformed into a hydrogen-containing gas (reformed gas) by reforming reaction in the presence of a reforming catalyst 22. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、改質装置にて用い
られる改質用混合気を生成する改質用混合気の生成技
術、および改質用混合気から燃料電池の燃料として用い
られる改質ガスを生成する改質装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for producing a reforming mixture used in a reformer to produce a reforming mixture and a reforming mixture used as a fuel for a fuel cell. The present invention relates to a reformer that produces a high quality gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池に用いられる燃料として、ガソ
リン、メタノールといった改質用燃料を用いて水素含有
ガスである改質ガスを生成する場合には、改質装置を用
いた改質処理が要求される。したがって、改質装置にお
ける改質効率によっては、等しい原料投入量から得られ
る改質ガス量が異なり、所望の改質ガス量を得ることが
できないことがある。この問題に対して、従来は、改質
用燃料を微粒子化、微細化して、改質装置における改質
効率を向上させることが試みられている。例えば、特開
平2001−139301号公報では、インジェクタ等
から噴射された改質用燃料に対して、高流速の空気を衝
突させることにより改質用燃料の微粒子化、微細化し、
改質用燃料の蒸発効率の向上が図られている。
2. Description of the Related Art When a reforming gas such as gasoline or methanol is used as a fuel used in a fuel cell to produce a reformed gas that is a hydrogen-containing gas, a reforming process using a reformer is required. To be done. Therefore, depending on the reforming efficiency in the reformer, the amount of reformed gas obtained from the same amount of raw material input may differ, and the desired amount of reformed gas may not be obtained. In order to solve this problem, it has been attempted to improve the reforming efficiency in the reformer by making the reforming fuel finer and finer. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-139301, the reforming fuel is made into fine particles and miniaturized by colliding high-velocity air with the reforming fuel injected from an injector or the like,
It is attempted to improve the evaporation efficiency of the reforming fuel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高流速
の空気を生成するためには、エアコンプレッサを始めと
する新たな補機が必要となり、新たな補機分だけ燃料電
池システムが大型化するという問題があった。この問題
は、システムの小型化が要求される、移動体へ燃料電池
システムを搭載する際に特に問題となる。また、新たな
補機を駆動制御するために燃料供給に関する制御回路が
複雑化すると共に、これら補機の消費電力は比較的大き
いという問題があった。さらに、空気を用いて微粒子化
した場合、微粒子化した改質用燃料を覆う空気層によっ
て熱伝達が妨げられ蒸発効率が低下するという問題があ
った。
However, in order to generate high-velocity air, a new auxiliary machine such as an air compressor is required, and the fuel cell system becomes large in size by the new auxiliary machine. There was a problem. This problem becomes particularly problematic when the fuel cell system is mounted on a moving body, which requires miniaturization of the system. Further, there has been a problem that a control circuit for fuel supply is complicated in order to drive and control a new auxiliary machine, and power consumption of these auxiliary machines is relatively large. Further, when air is used for atomization, there is a problem in that heat transfer is hindered by the air layer covering the atomized reforming fuel and the evaporation efficiency is reduced.

【0004】一方、高圧インジェクタを用いて改質用燃
料を微粒子化する場合にも、改質用燃料の燃料圧力を昇
圧させるためのコンプレッサを始めとする新たな補機が
必要となり、新たな補機分だけ燃料電池システムが大型
化すると共に、これら補機を駆動するために大きな電力
が消費されるという問題があった。
On the other hand, even when the reforming fuel is atomized by using the high-pressure injector, a new auxiliary device such as a compressor for increasing the fuel pressure of the reforming fuel is required, and a new auxiliary device is required. There has been a problem that the fuel cell system is increased in size by the number of machines and a large amount of power is consumed to drive these auxiliary machines.

【0005】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、簡易な構成にて投入された改質用燃料
の全量を蒸発させることができる蒸発装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an evaporator capable of evaporating the entire amount of the reforming fuel charged with a simple structure. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課
題を解決するために本発明の第1の態様は、改質用燃料
を蒸発させる蒸発装置を提供する。本発明の第1の態様
に係る蒸発装置は、高温の改質用ガスと改質用燃料とを
供給する供給部と、前記供給部から供給された改質用ガ
スの熱エネルギを利用して、前記供給部から供給された
改質用燃料の全量を蒸発させる蒸発部とを備えることを
特徴とする。
Means for Solving the Problems and Actions / Effects In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention provides an evaporator for evaporating reforming fuel. An evaporator according to a first aspect of the present invention utilizes a supply unit that supplies a high-temperature reforming gas and a reforming fuel, and heat energy of the reforming gas that is supplied from the supply unit. And an evaporation unit that evaporates the entire amount of the reforming fuel supplied from the supply unit.

【0007】本発明の第1の態様に係る蒸発装置によれ
ば、改質用ガスの熱エネルギを利用して供給された改質
用燃料の全量を蒸発させる蒸発部を備えるので、簡易な
構成にて改質用燃料の全量を蒸発させることができる。
According to the evaporator of the first aspect of the present invention, the evaporator is provided with a simple structure because it uses the thermal energy of the reforming gas to evaporate the entire amount of the reforming fuel supplied. It is possible to vaporize the entire amount of the reforming fuel.

【0008】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記蒸発部は、前記改質用燃料の全量を蒸発させる
ために必要な長さの流路長を有しても良く、前記蒸発部
は、前記供給された改質用燃料の蒸発時間よりも長い時
間、前記供給された改質用燃料を滞留させる流路長を有
しても良い。いずれの場合にも、蒸発部において、改質
用燃料を全量蒸発させることができる。ここで、前記流
路長は、前記改質用ガスの供給温度、前記改質用燃料の
噴射粒径、前記改質用ガスの流速に基づいて決定されて
も良い。かかる場合には、改質用ガスの条件、改質用燃
料の性状に基づいて、適切に流路長を決定することがで
きる。
In the evaporation apparatus according to the first aspect of the present invention, the evaporation section may have a flow passage length of a length required to evaporate the entire amount of the reforming fuel. The section may have a flow path length for retaining the supplied reforming fuel for a time longer than the evaporation time of the supplied reforming fuel. In any case, the reforming fuel can be completely evaporated in the evaporation section. Here, the flow path length may be determined based on the supply temperature of the reforming gas, the injection particle size of the reforming fuel, and the flow velocity of the reforming gas. In such a case, the flow path length can be appropriately determined based on the conditions of the reforming gas and the properties of the reforming fuel.

【0009】本発明の第1の態様に係る蒸発装置はさら
に、前記改質用ガスおよび前記蒸発部にて蒸発させられ
た改質用燃料を排出する排出部を備え、前記蒸発部は、
前記供給部から供給される前記改質用ガスおよび改質用
燃料の供給方向と、前記排出部から排出される前記改質
用ガスおよび前記蒸発させられた改質用燃料の排出方向
とが交差する形状を有しても良い。かかる場合には、改
質用燃料の蒸発に十分な流路長の蒸発部を備える場合で
あっても蒸発装置を小型化することができる。あるい
は、前記蒸発部は、前記供給部から供給される前記改質
用ガスおよび改質用燃料の供給方向と、前記排出部から
排出される前記改質用ガスおよび前記蒸発させられた改
質用燃料の排出方向とが一致する形状を有しても良い。
かかる場合には、蒸発した改質用燃料を円滑に排出部か
ら排出させることができる。
The evaporator according to the first aspect of the present invention further comprises an exhaust part for exhausting the reforming gas and the reforming fuel evaporated in the evaporating part, the evaporating part comprising:
A supply direction of the reforming gas and the reforming fuel supplied from the supply unit and a discharge direction of the reforming gas and the evaporated reforming fuel discharged from the discharge unit intersect. It may also have a shape. In such a case, the evaporator can be downsized even if the evaporator having the flow path length sufficient to evaporate the reforming fuel is provided. Alternatively, the evaporating section may supply the reforming gas and the reforming fuel supplied from the supplying section, the reforming gas discharged from the discharging section, and the evaporated reforming gas. It may have a shape that coincides with the fuel discharge direction.
In such a case, the evaporated reforming fuel can be smoothly discharged from the discharge portion.

【0010】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記蒸発部は、前記供給部から供給された改質用ガ
スおよび改質用燃料を導入するための導入口を有し、前
記供給部は、前記改質用ガスを供給する改質用ガス供給
部と、その改質用ガス供給部よりも前記蒸発部の導入口
に近い位置に配置される改質用燃料供給部とを備えても
良い。かかる場合には、改質用ガスによって改質用燃料
を蒸発部に送ることができる。
In the evaporation apparatus according to the first aspect of the present invention, the evaporation section has an inlet for introducing the reforming gas and the reforming fuel supplied from the supply section, The section includes a reforming gas supply section that supplies the reforming gas, and a reforming fuel supply section that is arranged closer to the introduction port of the evaporation section than the reforming gas supply section. May be. In such a case, the reforming fuel can be sent to the evaporator by the reforming gas.

【0011】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記改質用燃料供給部は、前記供給された改質用ガ
スのガス流の順方向に向かって前記改質用燃料を噴射し
ても良い。かかる場合には、噴射された改質用燃料が改
質用燃料供給部に付着することを防止することができ
る。
In the evaporator according to the first aspect of the present invention, the reforming fuel supply section injects the reforming fuel in a forward direction of a gas flow of the reforming gas supplied. May be. In such a case, it is possible to prevent the injected reforming fuel from adhering to the reforming fuel supply section.

【0012】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記改質用燃料供給部は、前記供給された改質用ガ
スのガス流の逆方向に向かって前記改質用燃料を噴射し
ても良い。かかる場合には、改質用ガスの運動エネルギ
および改質用燃料の蒸発により発生する乱流場が噴射さ
れた改質用燃料に作用し、改質用燃料の微粒化および蒸
発を促進させることができる
In the evaporator according to the first aspect of the present invention, the reforming fuel supply section injects the reforming fuel in a direction opposite to a gas flow of the supplied reforming gas. May be. In such a case, the kinetic energy of the reforming gas and the turbulent flow field generated by the vaporization of the reforming fuel act on the injected reforming fuel to promote atomization and vaporization of the reforming fuel. Can

【0013】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記導入口は、前記改質用ガス供給部と前記改質用
燃料供給部において、前記改質用燃料供給部から噴射さ
れた改質用燃料の噴射方向と交差する方向に前記改質用
ガスのガス流を変更するように配置されていても良い。
かかる場合には、ガス流が旋回流を形成し、噴射された
改質用燃料の微粒化を促進することができる。
In the vaporization device according to the first aspect of the present invention, the introduction port is a reforming gas supply section and a reforming fuel supply section, which are injected from the reforming fuel supply section. It may be arranged so as to change the gas flow of the reforming gas in a direction intersecting the injection direction of the quality fuel.
In such a case, the gas flow forms a swirling flow, which can promote atomization of the injected reforming fuel.

【0014】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記蒸発部は、通過する流体の流れを乱流にて流動
させる直径を有する管状部であっても良い。かかる場合
には、乱流場によって噴射された改質用燃料の蒸気層が
除去されるので、改質用燃料の蒸発を促進させることが
できる。
In the evaporation device according to the first aspect of the present invention, the evaporation portion may be a tubular portion having a diameter that allows the flow of the passing fluid to flow in a turbulent flow. In such a case, since the vapor layer of the reforming fuel injected by the turbulent flow field is removed, the evaporation of the reforming fuel can be promoted.

【0015】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記蒸発部は、前記蒸発部は、通過する流体に渦を
発生させる渦発生部を有しても良い。かかる場合には、
渦の形成によって蒸発部における乱流の度合いを強くす
ることができるので、改質用燃料の蒸発を促進させるこ
とができる。
In the evaporation apparatus according to the first aspect of the present invention, the evaporation section may include a vortex generation section for generating a vortex in a fluid passing therethrough. In such cases,
The formation of the vortex can increase the degree of turbulence in the evaporation portion, so that the evaporation of the reforming fuel can be promoted.

【0016】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記蒸発部は、前記供給部から供給された改質用ガ
スおよび改質用燃料を導入するための導入口を有すると
共に、前記導入された改質用燃料の全量が蒸発するまで
の時間、前記改質用燃料を滞留させる滞留手段を有し、
前記改質用燃料供給部は、前記蒸発部の導入口に向かっ
て前記改質用燃料を噴射し、前記改質用ガス供給部は、
前記噴射された改質用燃料と交差する方向に前記改質用
ガスを供給しても良い。かかる場合には、改質用ガスに
よって形成された旋回流によって供給された改質用燃料
を微粒化することができると共に、滞留手段によって、
微粒化された改質用燃料を全量、蒸発させることができ
る。
In the evaporation apparatus according to the first aspect of the present invention, the evaporation section has an introduction port for introducing the reforming gas and the reforming fuel supplied from the supply section, and the introduction section is also provided. The time until the entire amount of the reformed fuel thus evaporated evaporates, and has a retention means for retaining the reforming fuel,
The reforming fuel supply unit injects the reforming fuel toward the inlet of the evaporation unit, and the reforming gas supply unit,
The reforming gas may be supplied in a direction intersecting with the injected reforming fuel. In such a case, the reforming fuel supplied by the swirling flow formed by the reforming gas can be atomized, and by the staying means,
All of the atomized reforming fuel can be evaporated.

【0017】本発明の第1の態様に係る蒸発装置におい
て、前記滞留手段は、前記蒸発部における前記改質用燃
料および前記改質用ガスの混合流体の流動方向を前記蒸
発部の軸方向から周方向へ変更する整流器であっても良
い。周方向に流動する場合には、軸方向に流動する場合
と比較して長い距離を移動するので、蒸発部の軸方向長
さを延伸させることなく、改質用燃料の全量を蒸発させ
るために必要な流路長を確保することができる。
In the evaporation apparatus according to the first aspect of the present invention, the staying means sets the flow direction of the mixed fluid of the reforming fuel and the reforming gas in the evaporation section from the axial direction of the evaporation section. It may be a rectifier that changes in the circumferential direction. In the case of flowing in the circumferential direction, it moves a long distance as compared with the case of flowing in the axial direction, so in order to evaporate the entire amount of the reforming fuel without extending the axial length of the evaporating portion. The required flow path length can be secured.

【0018】本発明の第2の態様は、改質処理に用いら
れる改質用混合気を生成する改質混合気生成装置を提供
する。本発明の第2の態様に係る改質混合気生成装置
は、高温の改質用ガスを供給する改質用ガス供給器と、
改質用燃料を供給する改質用燃料供給器と、前記改質用
ガス供給器から供給された改質用ガスの熱エネルギを利
用して、前記改質用燃料供給器から供給された改質用燃
料の全量を気化させ、その気化された改質用燃料と前記
供給された改質用ガスとを混合させて改質用混合気を生
成する気化混合器とを備えることを特徴とする。
A second aspect of the present invention provides a reforming mixture generating device for producing a reforming mixture used in a reforming process. A reforming gas mixture generating apparatus according to a second aspect of the present invention includes a reforming gas supplier for supplying a high temperature reforming gas,
The reforming fuel supply unit for supplying the reforming fuel and the reforming gas supplied from the reforming fuel supply unit are utilized by utilizing the thermal energy of the reforming gas supplied from the reforming gas supply unit. A vaporization mixer for vaporizing the entire amount of the quality fuel and mixing the vaporized reforming fuel with the supplied reforming gas to generate a reforming mixture. .

【0019】本発明の第2の態様に係る改質混合気生成
装置によれば、簡易な構成にて、改質用混合気を生成す
ることができる。
According to the reforming mixture generating apparatus of the second aspect of the present invention, the reforming mixture can be generated with a simple structure.

【0020】本発明の第3の態様は、改質ガスを生成す
る改質装置を提供する。本発明の第3の態様に係る改質
装置は、高温の改質用ガスを供給する改質用ガス供給器
と、改質用燃料を供給する改質用燃料供給器と、前記改
質用ガス供給器から供給された改質用ガスの熱エネルギ
を利用して前記改質用燃料供給器から供給された改質用
燃料の全量を気化させる流路長を有し、前記気化された
改質用燃料と前記供給された改質用ガスとを混合させて
改質用混合気を生成する気化混合器と、前記気化混合器
にて生成された改質用混合気を改質して改質ガスを生成
する改質触媒とを備えることを特徴とする。
The third aspect of the present invention provides a reformer for producing a reformed gas. A reforming apparatus according to a third aspect of the present invention is a reforming gas supplier that supplies high-temperature reforming gas, a reforming fuel supplier that supplies reforming fuel, and the reforming gas supplier. The vaporized reformed gas has a flow path length for vaporizing the entire amount of the reforming fuel supplied from the reforming fuel supplier by using the thermal energy of the reforming gas supplied from the gas supplier. A vaporization mixer that mixes a quality fuel and the supplied reforming gas to generate a reforming mixture, and reforms the reforming mixture generated by the vaporization mixer to reform the reformed mixture. And a reforming catalyst that generates a quality gas.

【0021】本発明の第3の態様に係る改質装置によれ
ば、簡易な構成にて、改質ガスを生成することができ
る。
According to the reforming apparatus of the third aspect of the present invention, the reformed gas can be generated with a simple structure.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつついくつか
の実施例に基づいて本発明に係る蒸発装置について説明
する。 ・第1の実施例:図1〜図4を参照して第1の実施例に
係る蒸発装置について説明する。図1は第1の実施例に
係る蒸発装置を含む改質システムの説明図である。図2
は第1の実施例に係る蒸発装置の内部構成およびガス流
の流れを示す説明図である。図3は改質用燃料の噴射粒
径と蒸発時間との関係を示す説明図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an evaporation apparatus according to the present invention will be described based on several embodiments with reference to the drawings. First Embodiment: An evaporation apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram of a reforming system including an evaporation device according to a first embodiment. Figure 2
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an internal configuration of an evaporator according to the first embodiment and a flow of gas flow. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the injection particle size of the reforming fuel and the evaporation time.

【0023】改質システムは、図1に示すように、改質
用燃料を蒸発させる蒸発装置10、蒸発装置10から排
出された蒸発燃料と改質用ガスの混合気(改質用混合
気)から改質ガスを生成する改質装置20を備えてい
る。
As shown in FIG. 1, the reforming system includes an evaporator 10 for evaporating the reforming fuel, and a mixture of the evaporated fuel and the reforming gas discharged from the evaporator 10 (reforming mixture). A reforming device 20 for generating reformed gas is provided.

【0024】蒸発装置10は、図2に示すように、改質
用燃料および高温の改質用ガスを供給する供給部11、
供給部11から供給された改質用ガスの熱エネルギを利
用して改質用燃料の全量を蒸発させる蒸発部12、改質
用ガスおよび蒸発した改質用燃料の混合気である改質用
混合気を改質装置20へと排出する排出部13を備え
る。
As shown in FIG. 2, the evaporator 10 includes a supply unit 11 for supplying a reforming fuel and a high-temperature reforming gas.
An evaporator 12 for evaporating the entire amount of the reforming fuel by using the thermal energy of the reforming gas supplied from the supplier 11, a reforming gas which is a mixture of the reforming gas and the evaporated reforming fuel. A discharge unit 13 that discharges the air-fuel mixture to the reformer 20 is provided.

【0025】供給部11は、高温の改質用ガスを供給す
る改質用ガス供給口111、改質用ガス供給口111よ
りも下流側に配置された改質用燃料を噴射供給する改質
用燃料インジェクタ112を備える。高温の改質用ガス
は、図示しない加熱器によって加熱された空気であり、
図示しないブロアによって改質用ガス供給口111から
供給される。改質用燃料インジェクタ112は、例え
ば、0.5MPaの圧力にて改質用燃料を噴射する低燃
圧タイプのインジェクタである。
The supply unit 11 injects and supplies the reforming gas supply port 111 for supplying the high-temperature reforming gas and the reforming fuel arranged downstream of the reforming gas supply port 111. For fuel injector 112. The high-temperature reforming gas is air heated by a heater (not shown),
It is supplied from the reforming gas supply port 111 by a blower (not shown). The reforming fuel injector 112 is, for example, a low fuel pressure type injector that injects reforming fuel at a pressure of 0.5 MPa.

【0026】蒸発部12は、改質用ガスおよび改質用燃
料を導入する導入口121、改質用ガスの熱エネルギを
利用して改質用燃料の全量を蒸発させる蒸発室122、
蒸発した改質用燃料および改質用ガスを排出部13へと
導く排出口123を備えている。
The evaporation section 12 has an inlet 121 for introducing the reforming gas and the reforming fuel, an evaporation chamber 122 for evaporating the entire amount of the reforming fuel by utilizing the thermal energy of the reforming gas,
The exhaust port 123 is provided for guiding the evaporated reforming fuel and reforming gas to the exhaust unit 13.

【0027】蒸発室122は、導入口121から供給さ
れる流体の供給方向(軸線方向)と排出口123から排
出される流体の排出方向(軸線方向)とが交差する螺旋
管形状を有している。蒸発室122の流路長Lは、改質
用燃料の全量が蒸発するために必要な長さ、すなわち、
改質用燃料の蒸発時間よりも長い時間にわたり改質用燃
料を滞留させるために必要な長さに設定されている。よ
り具体的には、改質用ガスの供給温度T、供給流速v、
改質用燃料の噴射粒径Dmによって決定される。
The evaporation chamber 122 has a spiral tube shape in which the supply direction of the fluid supplied from the introduction port 121 (axial direction) and the discharge direction of the fluid discharged from the discharge port 123 (axial direction) intersect. There is. The flow path length L of the evaporation chamber 122 is a length required for evaporating the entire amount of the reforming fuel, that is,
The length is set to a length required to retain the reforming fuel for a time longer than the vaporizing time of the reforming fuel. More specifically, the supply temperature T of the reforming gas, the supply flow rate v,
It is determined by the injection particle size Dm of the reforming fuel.

【0028】改質用燃料の噴射粒径と改質用燃料の蒸発
時間との間には、図3に示す関係が成立しており、改質
用燃料インジェクタ112の燃料圧力によって定まる改
質用燃料の平均噴射粒径Dmを決定すれば、必要な蒸発
時間tを得ることができる。改質用ガスの任意の供給温
度Tの下での蒸発時間tが得られれば、以下の式1を満
たすように流路長Lを決定すればよい。 L/v≧t 式1 ここで、改質用ガスの供給流速vは、燃料電池の運転負
荷によって決定されるパラメータであり、燃料電池の常
用運転負荷を考慮して決定される。例えば、全負荷時に
おける改質用ガスの供給流速vを用いて流路長Lが決定
される。
The relationship shown in FIG. 3 is established between the injection particle size of the reforming fuel and the evaporation time of the reforming fuel, and the reforming fuel is determined by the fuel pressure of the reforming fuel injector 112. By determining the average injection particle size Dm of the fuel, the required evaporation time t can be obtained. If the evaporation time t under the arbitrary supply temperature T of the reforming gas is obtained, the flow path length L may be determined so as to satisfy the following expression 1. L / v ≧ t Formula 1 Here, the supply flow velocity v of the reforming gas is a parameter determined by the operating load of the fuel cell, and is determined in consideration of the normal operating load of the fuel cell. For example, the flow path length L is determined by using the supply flow rate v of the reforming gas at full load.

【0029】蒸発室122の直径Dは、蒸発室122内
を流れる流体が乱流として流動する直径に設定されてい
る。流体の流れが層流または乱流であるかは、レイノル
ズ係数Re(Re=Dv/ν、ν:流体の動粘性係数)
を用いて判定することが可能であり、流体の流れが層流
から乱流へと遷移するレイノルズ数Reは境界臨界レイ
ノルズ数Rec=約2000であることが知られてい
る。
The diameter D of the evaporation chamber 122 is set to a diameter at which the fluid flowing in the evaporation chamber 122 flows as a turbulent flow. Whether the flow of the fluid is laminar or turbulent depends on the Reynolds coefficient Re (Re = Dv / ν, ν: kinematic viscosity coefficient of the fluid)
It is known that the Reynolds number Re at which the fluid flow transitions from the laminar flow to the turbulent flow is the boundary critical Reynolds number Re c = about 2000.

【0030】微粒化した改質用燃料が蒸発する際には、
蒸発した燃料蒸気の層によって燃料滴の周りが覆われて
しまう。この結果、燃料滴に対する良好な熱伝導が妨げ
られ、改質用ガスの熱エネルギによって、改質用燃料を
効率よく蒸発させることができなくなる傾向にある。と
ころが、蒸発室122中の流体の流れを乱流とすること
により、燃料滴の周りを覆う燃料蒸気層を除去すること
が可能となり、改質用燃料の蒸発を促進することができ
る。
When the atomized reforming fuel evaporates,
A layer of evaporated fuel vapor covers the fuel droplets. As a result, good heat conduction to the fuel droplets is hindered, and the reforming fuel cannot be efficiently evaporated due to the heat energy of the reforming gas. However, by making the flow of the fluid in the evaporation chamber 122 a turbulent flow, it becomes possible to remove the fuel vapor layer covering the periphery of the fuel droplets, and it is possible to accelerate the evaporation of the reforming fuel.

【0031】改質装置20は、蒸発装置10から排出さ
れた改質用混合気の液滴化を防止すると共に改質用混合
気の温度を改質反応に適当な温度に保つ電気ヒータ2
1、触媒反応(改質反応)によって改質用混合気から水
素含有ガスである改質ガスを生成する改質触媒22を備
えている。改質装置20から排出される改質ガスは、必
要に応じて図示しないシフト装置、CO浄化装置を介し
て、図示しない燃料電池の燃料極へと供給される。な
お、電気ヒータ21は、必ずしも備えられていなくても
良い。
The reformer 20 prevents the reforming mixture discharged from the evaporator 10 from becoming droplets and also keeps the temperature of the reforming mixture at a temperature suitable for the reforming reaction.
1. A reforming catalyst 22 for producing a reformed gas that is a hydrogen-containing gas from a reforming mixture by a catalytic reaction (reforming reaction) is provided. The reformed gas discharged from the reforming device 20 is supplied to a fuel electrode of a fuel cell (not shown) through a shift device (not shown) and a CO purifying device (not shown) as necessary. The electric heater 21 does not necessarily have to be provided.

【0032】上記構成を備える蒸発装置10の作用を、
各流体の流れを追って説明する。燃料電池の稼働中は、
改質用ガス供給口111から燃料電池の負荷に応じた流
量の高温改質用ガスが常時、供給されている。改質用燃
料インジェクタ112からは、改質用燃料が間欠噴射
(噴霧)される。噴射された改質用燃料は、改質用ガス
によって導入口121から蒸発室122に導入され、改
質用ガスの熱エネルギによって順次、蒸発して気化燃料
となる。蒸発室122の流路長Lは、投入された改質用
燃料の全量が蒸発するために必要な時間、改質用燃料を
滞留させるように、あるいは、改質用燃料の蒸発時間t
vよりも改質用燃料の通過時間が長くなるように設定さ
れている。したがって、排出口123に到達する際に
は、改質用燃料は全量が蒸発しており、排出部13から
は改質用ガスと蒸発(気化)した改質用燃料との混合気
体が改質用混合気として排出される。
The operation of the evaporator 10 having the above-mentioned structure will be described below.
The flow of each fluid will be described below. While the fuel cell is in operation,
The high-temperature reforming gas having a flow rate according to the load of the fuel cell is constantly supplied from the reforming gas supply port 111. The reforming fuel is injected (sprayed) intermittently from the reforming fuel injector 112. The injected reforming fuel is introduced from the inlet 121 into the evaporation chamber 122 by the reforming gas, and is sequentially evaporated by the thermal energy of the reforming gas to become vaporized fuel. The flow path length L of the evaporation chamber 122 is set so that the reforming fuel stays for a time required for the entire amount of the reforming fuel that has been injected to evaporate, or the evaporation time t of the reforming fuel
It is set so that the passage time of the reforming fuel is longer than v. Therefore, when reaching the discharge port 123, the reforming fuel is completely evaporated, and the mixture gas of the reforming gas and the evaporated (vaporized) reforming fuel is reformed from the discharge section 13. It is discharged as an air-fuel mixture.

【0033】排出部13から排出された改質用混合気
は、改質装置20に導入され、必要に応じて電気ヒータ
21によって加熱され、改質触媒22において改質反応
により水素含有ガス(改質ガス)へと改質される。改質
装置20において生成された改質ガスは、シフト装置、
CO浄化装置を介して、燃料電池の燃料極へと供給され
る。
The reforming air-fuel mixture discharged from the discharge part 13 is introduced into the reforming device 20, heated by the electric heater 21 as necessary, and reformed in the reforming catalyst 22 by the reforming reaction. Quality gas). The reformed gas generated in the reformer 20 is a shift device,
It is supplied to the fuel electrode of the fuel cell through the CO purifying device.

【0034】以上説明したように、第1の実施例に係る
蒸発装置10によれば、蒸発室122は、改質用燃料の
蒸発時間よりも長い時間にわたり改質用燃料を滞留させ
るために必要な流路長を有している。したがって、改質
用ガスと全量が蒸発した改質用燃料との混合気である改
質用混合気を生成することができる。さらに、改質用燃
料の全量が蒸発するので、高圧式インジェクタによって
微粒子化した場合と異なって後段の改質装置20におい
て改質触媒22の濡れをもたらすこともなく、また、改
質用ガスとの気相−気相反応により改質反応が進行する
ので、高い改質反応効率を維持させることができる。
As described above, according to the evaporation apparatus 10 of the first embodiment, the evaporation chamber 122 is required to retain the reforming fuel for a time longer than the evaporation time of the reforming fuel. It has a long flow path length. Therefore, it is possible to generate the reforming mixture which is the mixture of the reforming gas and the reforming fuel in which the entire amount is evaporated. Further, since the entire amount of the reforming fuel evaporates, the reforming catalyst 22 is not wetted in the reforming device 20 in the subsequent stage unlike the case where the reforming fuel is atomized by the high-pressure injector, and the reforming gas Since the reforming reaction proceeds due to the gas phase-gas phase reaction, the high reforming reaction efficiency can be maintained.

【0035】また、蒸発室122の流路長を適切に設定
し、高温の改質用ガスの熱エネルギを利用して投入され
た改質用燃料の全量を蒸発させるので、改質用燃料を微
粒化するための高圧インジェクタ、高圧燃料を供給する
ための高圧ポンプ等を備える必要がなく、蒸発装置を小
型化することができる。したがって、特に、自動車を始
めとする、搭載スペースが制限される移動体において有
用である。
Further, since the flow path length of the evaporation chamber 122 is appropriately set and the entire amount of the reforming fuel that has been introduced is evaporated by utilizing the thermal energy of the high temperature reforming gas, the reforming fuel is It is not necessary to provide a high-pressure injector for atomizing, a high-pressure pump for supplying high-pressure fuel, etc., and the evaporator can be downsized. Therefore, it is particularly useful for a mobile body such as an automobile having a limited mounting space.

【0036】さらに、蒸発室122は、導入口121か
ら供給される流体の供給方向と排出口123から排出さ
れる流体の排出方向とが交差する螺旋管形状を有してい
るので、蒸発装置10の寸法を大型化することなく必要
な流路長を確保することができる。
Furthermore, since the evaporation chamber 122 has a spiral tube shape in which the supply direction of the fluid supplied from the inlet 121 and the discharge direction of the fluid discharged from the discharge port 123 intersect, the evaporation device 10 The required flow path length can be secured without increasing the size of the.

【0037】また、改質用燃料インジェクタ112は、
改質用ガス供給口111よりも下流に配置されると共
に、その噴射方向が改質用ガスの流動方向と同方向なの
で、噴射された改質用燃料の改質用燃料インジェクタ1
12への付着を防止することができる。また、改質用燃
料インジェクタ112から噴射された微粒化燃料と逆流
(吹き返しされた)微粒化燃料との干渉に起因する噴射
粒径の粗大化を防止することができる。
Further, the reforming fuel injector 112 is
It is arranged downstream of the reforming gas supply port 111, and its injection direction is the same as the flow direction of the reforming gas. Therefore, the reforming fuel injector 1 for the injected reforming fuel is used.
The adhesion to 12 can be prevented. Further, it is possible to prevent the injection particle size from becoming large due to the interference between the atomized fuel injected from the reforming fuel injector 112 and the counterflow (blown back) atomized fuel.

【0038】さらに、蒸発室122(蒸発部12)は、
螺旋管形状を有しているので、蒸発室122内を流動す
る改質用燃料の内、粒子径の大きなものは遠心力によっ
て蒸発室122の内壁に付着し、徐々に蒸発(気化)す
るという効果を得ることができる。かかる場合には、粒
子径の大きな改質用燃料が排出口123に至る事態をよ
り適切に回避することができる。
Further, the evaporation chamber 122 (evaporation section 12) is
Since the reforming fuel flowing in the evaporation chamber 122 has a large particle size, it has a spiral tube shape and is attached to the inner wall of the evaporation chamber 122 by centrifugal force, and is gradually evaporated (vaporized). The effect can be obtained. In such a case, it is possible to more appropriately avoid the situation in which the reforming fuel having a large particle size reaches the discharge port 123.

【0039】第1の実施例に係る蒸発装置10は、この
他にも図4に示すように、トリッピングワイヤ30を備
えても良い。図4は第1の実施例に係る蒸発装置10の
他の態様を示す説明図である。
In addition to the above, the evaporation apparatus 10 according to the first embodiment may include a tripping wire 30 as shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing another aspect of the evaporation device 10 according to the first embodiment.

【0040】トリッピングワイヤ30は、蒸発室122
を流れる流体に渦を発生させる渦発生部の例示にすぎ
ず、この他にも適当な大きさの孔を有する板等が用いら
れ得る。トリッピングワイヤ30により蒸発室122を
流れる流体に渦が発生させられると、蒸発室122内に
おける乱流度が強くなり、改質用燃料の蒸発をさらに促
進させることができる。
The tripping wire 30 is used in the evaporation chamber 122.
This is merely an example of the vortex generator that generates a vortex in the flowing fluid, and other than this, a plate or the like having holes of an appropriate size may be used. When the vortex is generated in the fluid flowing in the evaporation chamber 122 by the tripping wire 30, the degree of turbulence in the evaporation chamber 122 becomes strong, and the evaporation of the reforming fuel can be further promoted.

【0041】・第2の実施例:図5を参照して第2の実
施例に係る蒸発装置40を説明する。図5は第2の実施
例に係る蒸発装置40の内部構成およびガス流の流れを
示す説明図である。第2の実施例に係る蒸発装置40
は、改質用燃料インジェクタ112の噴射方向が改質用
ガス供給口111に対向する点で第1の実施例に係る蒸
発装置10と相違する。なお、第2の実施例に係る蒸発
装置40は、改質用燃料インジェクタ112の噴射方向
を除いて、第1の実施例に係る蒸発装置10と同一の構
成を備えているので、各構成要素については第1の実施
例おいて用いた符号と同一の符号を付してその説明を省
略する。
Second Embodiment: An evaporation apparatus 40 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the internal structure of the evaporator 40 and the flow of gas flow according to the second embodiment. Evaporation device 40 according to the second embodiment
Is different from the evaporator 10 according to the first embodiment in that the injection direction of the reforming fuel injector 112 faces the reforming gas supply port 111. The evaporator 40 according to the second embodiment has the same configuration as the evaporator 10 according to the first embodiment except for the injection direction of the reforming fuel injector 112, and thus each component The same reference numerals as those used in the first embodiment are attached to the elements and description thereof will be omitted.

【0042】第2の実施例に係る蒸発装置40によれ
ば、改質用燃料インジェクタ112の噴射方向が改質用
ガス供給口111に対向しているので、改質用燃料イン
ジェクタ112から噴射された改質用燃料は、改質用ガ
スと衝突する。この結果、改質用ガスの運動エネルギや
改質用燃料の蒸発によって乱流場が発生し、乱流場の作
用によって噴射された改質用燃料の微粒化および蒸発が
促進される。
According to the evaporator 40 of the second embodiment, since the injection direction of the reforming fuel injector 112 faces the reforming gas supply port 111, the reforming fuel injector 112 is injected. The reforming fuel collides with the reforming gas. As a result, a turbulent flow field is generated by the kinetic energy of the reforming gas and the vaporization of the reforming fuel, and atomization and vaporization of the reforming fuel injected by the action of the turbulent flow field are promoted.

【0043】・第3の実施例:図6を参照して第3の実
施例に係る蒸発装置50を説明する。図6は第3の実施
例に係る蒸発装置50の内部構成およびガス流の流れを
示す説明図である。第3の実施例に係る蒸発装置60
は、改質用燃料インジェクタ112が、蒸発部12の導
入口121よりも下流側に配置されている点で、第2の
実施例に係る蒸発装置40と相違する。なお、第3の実
施例に係る蒸発装置50は、改質用燃料インジェクタ1
12の配置位置を除いて、第2の実施例に係る蒸発装置
40と同一の構成を備えているので、各構成要素につい
ては第2の実施例おいて用いた符号(第1の実施例にお
いて用いた符号)と同一の符号を付してその説明を省略
する。
Third Embodiment: An evaporation apparatus 50 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the internal structure of the evaporator 50 and the flow of gas flow according to the third embodiment. Evaporation device 60 according to the third embodiment
Is different from the evaporator 40 according to the second embodiment in that the reforming fuel injector 112 is arranged on the downstream side of the inlet 121 of the evaporator 12. In addition, the evaporator 50 according to the third embodiment is provided with the reforming fuel injector 1.
Since the vaporizer 40 has the same configuration as that of the evaporator 40 according to the second embodiment except for the arrangement position of 12, the reference numerals used in the second embodiment for each component (in the first embodiment, The same reference numerals as those used) are given and the description thereof is omitted.

【0044】第3の実施例に係る蒸発装置50は、供給
部11の一端に改質用ガス供給口111を備え、他端に
改質用燃料インジェクタ112を備えている。第1およ
び第2の蒸発装置10、40と比較すると、供給部11
は下流方向へと延伸されている。蒸発部12の導入口1
21は、改質用燃料インジェクタ112から噴射された
改質用燃料の噴射方向と交差する方向に改質用ガス供給
口111から供給された改質用ガスの流動方向を変更す
るように配置されている。すなわち、導入口121の開
口面の法線は改質用ガスの流動方向と交差している。
The evaporator 50 according to the third embodiment has a reforming gas supply port 111 at one end of the supply section 11 and a reforming fuel injector 112 at the other end. Compared to the first and second evaporators 10, 40, the supply section 11
Is stretched in the downstream direction. Inlet 1 of the evaporation unit 12
21 is arranged so as to change the flow direction of the reforming gas supplied from the reforming gas supply port 111 in a direction intersecting with the injection direction of the reforming fuel injected from the reforming fuel injector 112. ing. That is, the normal line of the opening surface of the inlet 121 intersects the flow direction of the reforming gas.

【0045】本発明の第3の実施例に係る蒸発装置50
では、蒸発部12(導入口121)は供給部11の下流
側にて供給部11と連通されており、また、改質用燃料
インジェクタ112は、導入口121よりも下流側に配
置されているので、改質用燃料インジェクタ112から
噴射された改質用燃料は、直ちに、改質用ガスによって
導入口121へと導かれる。このとき、導入口121は
改質用ガスの流動方向に対して交差する方向にその開口
部を備えているので、改質用燃料は、改質用燃料インジ
ェクタ112まで押し戻されることなく導入部121へ
と導かれる。導入部121へ導かれた改質用燃料は、蒸
発室122を通過する間に改質用ガスの熱エネルギによ
って全量が蒸発する。改質用ガスと蒸発した改質用燃料
とは排出部13を介して改質装置20へと送られる。
An evaporation device 50 according to the third embodiment of the present invention.
Then, the evaporation unit 12 (the inlet 121) is connected to the supply unit 11 on the downstream side of the supply unit 11, and the reforming fuel injector 112 is arranged on the downstream side of the inlet 121. Therefore, the reforming fuel injected from the reforming fuel injector 112 is immediately guided to the inlet 121 by the reforming gas. At this time, since the inlet 121 is provided with the opening in the direction intersecting with the flow direction of the reforming gas, the reforming fuel is not pushed back to the reforming fuel injector 112, and the introducing portion 121 is not pushed back. Be led to. The entire amount of the reforming fuel guided to the introduction portion 121 is evaporated by the heat energy of the reforming gas while passing through the evaporation chamber 122. The reforming gas and the evaporated reforming fuel are sent to the reforming device 20 via the discharge unit 13.

【0046】本発明の第3の態様に係る蒸発装置50に
よれば、改質用ガスに対向して改質用燃料インジェクタ
112から噴射された改質用燃料は、改質用燃料インジ
ェクタ112まで押し戻される前に改質用ガスによって
導入口121へと導かれる。したがって、改質用燃料イ
ンジェクタ112から噴射された改質用燃料が、改質用
燃料インジェクタ112に付着することを防止すること
ができる。また、押し戻された噴射と噴射された噴射と
が干渉して、噴射粒径が粗大化する事態を回避すること
ができる。この結果、噴射粒径の粗大化により発生す
る、水素脱離により炭素粒子の発生を防止することがで
きるので改質効率の低下を防止することができる。
According to the evaporator 50 according to the third aspect of the present invention, the reforming fuel injected from the reforming fuel injector 112 facing the reforming gas reaches the reforming fuel injector 112. Before being pushed back, it is guided to the inlet 121 by the reforming gas. Therefore, the reforming fuel injected from the reforming fuel injector 112 can be prevented from adhering to the reforming fuel injector 112. Further, it is possible to avoid the situation where the pushed back jet and the jetted jet interfere with each other and the jetted particle size becomes coarse. As a result, it is possible to prevent the generation of carbon particles due to hydrogen desorption, which occurs due to the coarsening of the sprayed particle diameter, and thus it is possible to prevent the reforming efficiency from decreasing.

【0047】・第4の実施例:図7〜図10を参照して
第4の実施例に係る蒸発装置60について説明する。図
7は第4の実施例に係る蒸発装置60を含む改質システ
ムの説明図である。図8は第4の実施例に係る蒸発装置
60内部に備えられているスワラの外形を示す斜視図で
ある。図9はスワラにおける流体の流れを表す説明図で
ある。図10は第4の実施例に係る蒸発装置60の供給
部61の外観を示す説明図である。なお、改質装置の構
成は第1の実施例にて説明した改質装置20と同一であ
るから、同一の構成要素には同一の符号を付してその説
明を省略する。
Fourth Embodiment: An evaporator 60 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 10. FIG. 7 is an explanatory diagram of a reforming system including an evaporator 60 according to the fourth embodiment. FIG. 8 is a perspective view showing the outer shape of a swirler provided inside the evaporator 60 according to the fourth embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the flow of fluid in the swirler. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the appearance of the supply unit 61 of the evaporation device 60 according to the fourth embodiment. Since the structure of the reforming device is the same as that of the reforming device 20 described in the first embodiment, the same components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0048】蒸発装置60は、図7に示すように、改質
用燃料および高温の改質用ガスを供給する供給部61、
供給部61から供給された改質用ガスの熱エネルギを利
用して改質用燃料の全量を蒸発させる蒸発部62、改質
用ガスおよび蒸発した改質用燃料の混合気である改質用
混合気を改質装置20へと排出する排出部63を備え
る。
As shown in FIG. 7, the evaporator 60 includes a supply unit 61 for supplying the reforming fuel and the high-temperature reforming gas.
An evaporation unit 62 that evaporates the entire amount of the reforming fuel using the thermal energy of the reforming gas supplied from the supply unit 61, and a reforming gas that is a mixture of the reforming gas and the evaporated reforming fuel. A discharge unit 63 that discharges the air-fuel mixture to the reformer 20 is provided.

【0049】供給部61は、図10に示すように対向配
置された高温の改質用ガスを供給する2つの改質用ガス
供給口611a、611b、改質用ガス供給口611
a、611bから供給される改質用ガスに対して交差す
る方向に改質用燃料を噴射供給する改質用燃料インジェ
クタ612を備える。高温の改質用ガスは、図示しない
加熱器によって加熱された空気であり、図示しないブロ
アによって改質用ガス供給口611a、611bから供
給される。改質用燃料インジェクタ612は、例えば、
0.5MPaの圧力にて改質用燃料を噴射する低燃圧タ
イプのインジェクタである。
The supply section 61 has two reforming gas supply ports 611a and 611b and a reforming gas supply port 611, which are opposed to each other as shown in FIG.
A reforming fuel injector 612 that injects and supplies reforming fuel in a direction intersecting with the reforming gas supplied from a and 611b. The high-temperature reforming gas is air heated by a heater (not shown) and is supplied from the reforming gas supply ports 611a and 611b by a blower (not shown). The reforming fuel injector 612 is, for example,
It is a low fuel pressure type injector that injects reforming fuel at a pressure of 0.5 MPa.

【0050】蒸発部62は、改質用ガスおよび改質用燃
料を導入する導入口621、改質用ガスの熱エネルギを
利用して改質用燃料の全量を蒸発させる蒸発室622、
蒸発した改質用燃料および改質用ガスを排出部63へと
導く排出口623を備えている。
The evaporating section 62 has an inlet 621 for introducing the reforming gas and the reforming fuel, an evaporation chamber 622 for evaporating the entire amount of the reforming fuel by utilizing the thermal energy of the reforming gas,
A discharge port 623 for guiding the evaporated reforming fuel and reforming gas to the discharge part 63 is provided.

【0051】蒸発室622は、導入口621から供給さ
れる流体(改質用燃料、蒸発した改質用燃料および改質
用ガス)の供給方向(軸線方向)と排出口623から排
出される流体の排出方向(軸線方向)とが一致する円筒
形状を有している。蒸発室622には、3つのスワラ3
5が備えられている。スワラ35は、蒸発室622内を
流動する流体の流路方向を蒸発室622の軸方向から周
方向へと変更して旋回流を形成させると共に、蒸発室6
22内を流動する流体の流路長を延伸させる。
The evaporation chamber 622 supplies the fluid (reforming fuel, evaporated reforming fuel and reforming gas) supplied from the inlet 621 in the supply direction (axial direction) and the fluid discharged from the outlet 623. Has a cylindrical shape whose discharge direction (axial direction) is the same. In the evaporation chamber 622, three swirlers 3
5 is provided. The swirler 35 changes the flow direction of the fluid flowing in the evaporation chamber 622 from the axial direction of the evaporation chamber 622 to the circumferential direction to form a swirl flow, and at the same time, the evaporation chamber 6
The flow path length of the fluid flowing in 22 is extended.

【0052】スワラ35の外観は図8および図9に示す
とおりであり、第4の実施例では、蒸発室622が円筒
状を成しているので、スワラ35も円板状の外形を有し
ているが、蒸発室622の形状に対応して種々の形状を
取り得ることは言うまでもない。スワラ35には、スワ
ラ35の表面と裏面とを連通すると共に、通過する流体
の流動方向を周方向へと変更させる開口部351が4つ
形成されている。流体は図9に示すように開口部351
を通過する。なお、スワラ35の表面はスワラ35の円
形面のうち改質装置20側を指し、裏面はスワラ35の
円形面のうち供給部61側を指す。
The appearance of the swirler 35 is as shown in FIGS. 8 and 9. In the fourth embodiment, since the evaporation chamber 622 has a cylindrical shape, the swirler 35 also has a disk-shaped outer shape. However, it goes without saying that various shapes can be adopted corresponding to the shape of the evaporation chamber 622. The swirler 35 is formed with four openings 351 for connecting the front surface and the back surface of the swirler 35 and changing the flowing direction of the passing fluid to the circumferential direction. The fluid is opened 351 as shown in FIG.
Pass through. The front surface of the swirler 35 refers to the reformer 20 side of the circular surface of the swirler 35, and the rear surface refers to the supply unit 61 side of the circular surface of the swirler 35.

【0053】開口部351間の直径Dsを有するスワラ
35において、流体が各開口部351を通過することに
よって提供される流路長Lsは次の式2を用いて算出さ
れる。 Ls=πDs/n 式2 nはスワラ35に形成されている開口部351の数であ
る。例えば、Ds=70mmの場合には、Ls=55m
mとなり、スワラ35を1枚挿入することで55mmの
流路長を稼ぐことができる。
In the swirler 35 having the diameter Ds between the openings 351, the flow path length Ls provided by the fluid passing through the openings 351 is calculated by using the following equation 2. Ls = πDs / n Formula 2 n is the number of openings 351 formed in the swirler 35. For example, when Ds = 70 mm, Ls = 55 m
Since the length is m, the passage length of 55 mm can be obtained by inserting one swirler 35.

【0054】第1の実施例において説明したように、改
質用燃料の蒸発時間tvよりも長い時間、改質用燃料を
滞留させるために必要な流路長Lを求め、スワラ35の
挿入枚数を決定すればよい。
As described in the first embodiment, the flow path length L required to retain the reforming fuel for a time longer than the vaporizing time tv of the reforming fuel is determined, and the number of swirlers 35 inserted. Should be decided.

【0055】上記構成を備える蒸発装置60の作用を、
各流体の流れを追って説明する。燃料電池の稼働中は、
改質用ガス供給口611a、611bから燃料電池の負
荷に応じた流量の高温改質用ガスが常時、供給されてい
る。改質用燃料インジェクタ612からは、改質用燃料
が間欠噴射(噴霧)される。噴射された改質用燃料は、
改質用ガスによって導入口621から蒸発室622に導
入され、改質用ガスの熱エネルギによって順次、蒸発し
て気化燃料となる。蒸発室622に導入された改質用燃
料および改質用ガスは、スワラ35の開口部351を通
過して改質装置20へと流動する。改質用燃料および改
質用ガスがスワラ35の開口部351を通過する際に
は、改質用燃料および改質用ガスの流動方向は、蒸発室
622の軸方向から周方向へと変更され旋回流が形成さ
れる。かかる旋回流によって、改質用燃料の微粒化が促
進され、改質用燃料の蒸発も促進される。
The operation of the evaporation device 60 having the above structure is
The flow of each fluid will be described below. While the fuel cell is in operation,
The high-temperature reforming gas having a flow rate according to the load of the fuel cell is constantly supplied from the reforming gas supply ports 611a and 611b. The reforming fuel is injected intermittently (sprayed) from the reforming fuel injector 612. The injected reforming fuel is
The reforming gas is introduced from the inlet 621 into the evaporation chamber 622, and is sequentially vaporized by the heat energy of the reforming gas to become vaporized fuel. The reforming fuel and the reforming gas introduced into the evaporation chamber 622 pass through the opening 351 of the swirler 35 and flow to the reformer 20. When the reforming fuel and the reforming gas pass through the opening 351 of the swirler 35, the flow directions of the reforming fuel and the reforming gas are changed from the axial direction of the evaporation chamber 622 to the circumferential direction. A swirl flow is formed. The swirling flow promotes atomization of the reforming fuel and also promotes evaporation of the reforming fuel.

【0056】加えて、改質用燃料および改質用ガスがス
ワラ35の開口部351を通過することにより、改質用
燃料および改質用ガスの流路長が延伸される。スワラ3
5の挿入枚数、開口部351数は、投入された改質用燃
料の全量が蒸発するために必要な時間、改質用燃料を滞
留させるように、あるいは、改質用燃料の蒸発時間tv
よりも改質用燃料の通過時間が長くなるように設定され
ている。したがって、排出口623に到達する際には、
改質用燃料は全量が蒸発しており、排出部63からは改
質用ガスと蒸発(気化)した改質用燃料との混合気体が
改質用混合気として排出される。
In addition, the reforming fuel and the reforming gas pass through the opening 351 of the swirler 35, whereby the passage lengths of the reforming fuel and the reforming gas are extended. Swallow 3
The number of inserts of 5 and the number of openings 351 are set such that the reforming fuel stays for a time required for the entire amount of the reforming fuel that has been injected to evaporate, or the vaporization time tv of the reforming fuel
It is set so that the passage time of the reforming fuel becomes longer than that of the above. Therefore, when reaching the discharge port 623,
The entire amount of the reforming fuel is evaporated, and the mixed gas of the reforming gas and the evaporated (vaporized) reforming fuel is discharged from the discharge section 63 as a reforming mixture.

【0057】排出部63から排出された改質用混合気
は、改質装置20に導入され、必要に応じて電気ヒータ
21によって加熱され、改質触媒22において改質反応
により水素含有ガス(改質ガス)へと改質される。改質
装置20において生成された改質ガスは、シフト装置、
CO浄化装置を介して、燃料電池の燃料極へと供給され
る。
The reforming air-fuel mixture discharged from the discharge portion 63 is introduced into the reforming device 20, and is heated by the electric heater 21 as necessary, and the hydrogen-containing gas (reformed Quality gas). The reformed gas generated in the reformer 20 is a shift device,
It is supplied to the fuel electrode of the fuel cell through the CO purifying device.

【0058】以上説明したように第4の実施例に係る蒸
発装置60によれば、蒸発室622は、スワラ35を備
えることによって、改質用燃料の蒸発時間よりも長い時
間にわたり改質用燃料を滞留させるために必要な流路長
を備えている。したがって、改質用ガスと全量が蒸発し
た改質用燃料との混合気である改質用混合気を生成する
ことができる。改質用燃料の全量が蒸発することによ
り、後段の改質装置20において改質触媒22の濡れを
もたらすこともなく、また、改質用ガスとの気相−気相
反応により改質反応が進行するので、高い改質反応効率
を維持させることができる。
As described above, according to the evaporator 60 of the fourth embodiment, the evaporation chamber 622 is provided with the swirler 35 so that the reforming fuel can be used for a time longer than the evaporation time of the reforming fuel. Is provided with a flow path length necessary for retaining the. Therefore, it is possible to generate the reforming mixture which is the mixture of the reforming gas and the reforming fuel in which the entire amount is evaporated. Evaporation of the entire amount of the reforming fuel does not cause the wetting of the reforming catalyst 22 in the reformer 20 in the subsequent stage, and the reforming reaction is caused by the gas-gas phase reaction with the reforming gas. Since it proceeds, high reforming reaction efficiency can be maintained.

【0059】また、スワラ35は蒸発室622において
旋回流を発生させるので、旋回流によって改質用燃料の
微粒化を促進することができる。改質用燃料の微粒化を
促進することにより、より容易に改質用燃料を蒸発させ
ることができる。
Further, since the swirler 35 generates a swirl flow in the evaporation chamber 622, atomization of the reforming fuel can be promoted by the swirl flow. By promoting atomization of the reforming fuel, the reforming fuel can be more easily evaporated.

【0060】改質用ガス供給口611a、611bは対
向しているので、供給部61においても旋回流を発生さ
せて改質用燃料の微粒化を図ることができると共に、対
向供給された改質用ガスが衝突する際に発生する運動エ
ネルギによっても改質用燃料の微粒化を図ることができ
る。蒸発室622への投入前に、改質用燃料を微粒化す
ることにより、蒸発室622における改質用燃料の蒸発
をより促進させることができる。
Since the reforming gas supply ports 611a and 611b are opposed to each other, a swirling flow can be generated also in the supply section 61 to atomize the reforming fuel, and the reforming gas is supplied to the opposite side. The reforming fuel can also be atomized by the kinetic energy generated when the working gas collides. By atomizing the reforming fuel before it is put into the evaporation chamber 622, it is possible to further accelerate the evaporation of the reforming fuel in the evaporation chamber 622.

【0061】以上、いくつか実施例に基づき本発明に係
る蒸発装置を説明してきたが、上記した発明の実施の形
態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本
発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並び
に特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され
得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはも
ちろんである。
Although the evaporation apparatus according to the present invention has been described above based on some embodiments, the above-described embodiments of the present invention are intended to facilitate understanding of the present invention and limit the present invention. Not something to do. The present invention can be modified and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

【0062】第1の実施例では、改質用ガスの流速とし
て、全負荷時を例として用いているが、全負荷時の0〜
100%時の間で、燃料電池の稼働条件に応じて適宜適
切な負荷時の改質用ガス流速を用いればよい。また、改
質用燃料インジェクタ112の燃料圧力の例として0.
5MPaを用いているが、平均噴射粒径Dmは、燃料圧
力をパラメータとしており、他の燃料圧力であっても同
様にして第1の実施例に係る蒸発装置10と同様の効果
を得られることは言うまでもない。
In the first embodiment, as the flow velocity of the reforming gas, full load is used as an example.
During 100% time, the reforming gas flow velocity at the time of load may be appropriately used according to the operating conditions of the fuel cell. Further, as an example of the fuel pressure of the reforming fuel injector 112, 0.
Although 5 MPa is used, the average injection particle size Dm uses the fuel pressure as a parameter, and the same effect as that of the evaporation device 10 according to the first embodiment can be obtained even with other fuel pressures. Needless to say.

【0063】第1の実施例では、螺旋管形状の蒸発部1
2を用いているが、搭載スペースに合わせて任意の形状
にて配管されてもよい。すなわち、改質用燃料をその蒸
発時間よりも長い時間、滞留させることができる流路長
を確保できれば、第1の実施例に係る蒸発装置10と同
様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the spiral tube-shaped evaporation section 1 is used.
Although 2 is used, it may be piped in any shape according to the mounting space. That is, if the flow path length that allows the reforming fuel to stay for a longer time than the evaporation time can be secured, the same effect as that of the evaporator 10 according to the first embodiment can be obtained.

【0064】第4の実施例では、円板状のスワラ35を
複数枚用いているが、この他にも、螺旋状、迷路状のス
ワラ等が適宜用いられ得ることは言うまでもない。いず
れの場合にも、蒸発室622内の流路を延伸させること
が可能であり、改質用燃料をその蒸発時間よりも長い時
間、滞留させることができる。
In the fourth embodiment, a plurality of disc-shaped swirlers 35 are used, but it goes without saying that spiral-shaped or labyrinth-shaped swirlers may be appropriately used. In any case, the flow path in the evaporation chamber 622 can be extended, and the reforming fuel can be retained for a time longer than the evaporation time.

【0065】第4の実施例では、円形断面を有する蒸発
室622を用いて説明したが、矩形を始め他の断面形状
を有する混合器を用いてもよい。蒸発室622は、改質
用燃料をその蒸発時間よりも長い時間、滞留させること
が可能な形状であれば良いからである。
Although the fourth embodiment has been described using the evaporation chamber 622 having a circular cross section, a mixer having a rectangular cross section or other cross sectional shapes may be used. This is because the evaporation chamber 622 may have any shape as long as it can retain the reforming fuel for a time longer than its evaporation time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施例に係る蒸発装置を含む改質システ
ムの説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a reforming system including an evaporator according to a first embodiment.

【図2】第1の実施例に係る蒸発装置の内部構成および
ガス流の流れを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an internal configuration of an evaporator according to a first embodiment and a flow of gas flow.

【図3】改質用燃料の噴射粒径と蒸発時間との関係を示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between an injection particle size of reforming fuel and an evaporation time.

【図4】第1の実施例に係る蒸発装置10の他の態様を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another aspect of the evaporation device 10 according to the first embodiment.

【図5】第2の実施例に係る蒸発装置40の内部構成お
よびガス流の流れを示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an internal configuration of an evaporator 40 and a flow of gas flow according to a second embodiment.

【図6】第3の実施例に係る蒸発装置50の内部構成お
よびガス流の流れを示す説明図である
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an internal configuration of an evaporator 50 and a flow of gas flow according to a third embodiment.

【図7】第4の実施例に係る蒸発装置60を含む改質シ
ステムの説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a reforming system including an evaporator 60 according to a fourth embodiment.

【図8】第4の実施例に係る蒸発装置60内部に備えら
れているスワラ35の外形を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing an outer shape of a swirler 35 provided inside an evaporator 60 according to a fourth embodiment.

【図9】スワラ35における流体の流れを表す説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a fluid flow in the swirler 35.

【図10】第4の実施例に係る蒸発装置60の供給部6
1の外観を示す説明図である。
FIG. 10 is a supply section 6 of an evaporator 60 according to a fourth embodiment.
It is explanatory drawing which shows the external appearance of 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…蒸発装置 11…供給部 111…改質用ガス供給口 112…改質用燃料インジェクタ 12…蒸発部 121…導入口 122…蒸発室 123…排出口 13…排出部 20…改質装置 21…電気ヒータ 22…改質触媒 30…トリッピングワイヤ 35…スワラ 351…開口部 40…蒸発装置 50…蒸発装置 60…蒸発装置 61…供給部 611a、611b…改質用ガス供給口 612…改質用燃料インジェクタ 62…蒸発部 621…導入口 622…蒸発室 623…排出口 63…排出部 10 ... Evaporator 11 ... Supply Department 111 ... Reforming gas supply port 112 ... Reforming fuel injector 12 ... Evaporator 121 ... Inlet 122 ... evaporation chamber 123 ... Discharge port 13 ... Discharge part 20 ... Reforming device 21 ... Electric heater 22 ... Reforming catalyst 30 ... Tripping wire 35 ... Swala 351 ... Aperture 40 ... Evaporator 50 ... Evaporator 60 ... Evaporator 61 ... Supply unit 611a, 611b ... Reforming gas supply port 612 ... Reforming fuel injector 62 ... Evaporator 621 ... Inlet port 622 ... Evaporating chamber 623 ... Discharge port 63 ... Ejection section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成岡 孝夫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 4G040 EA02 EA03 EA06 EB04 5H027 BA01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takao Naruoka             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. F-term (reference) 4G040 EA02 EA03 EA06 EB04                 5H027 BA01

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 改質用燃料を蒸発させる蒸発装置であっ
て、 高温の改質用ガスと改質用燃料とを供給する供給部と、 前記供給部から供給された改質用ガスの熱エネルギを利
用して、前記供給部から供給された改質用燃料の全量を
蒸発させる蒸発部とを備える蒸発装置。
1. An evaporator for evaporating reforming fuel, comprising: a supply section for supplying high-temperature reforming gas and reforming fuel; and heat of the reforming gas supplied from the supply section. An evaporator that uses energy to evaporate the entire amount of the reforming fuel supplied from the supply unit.
【請求項2】 請求項1に記載の蒸発装置において、 前記蒸発部は、前記改質用燃料の全量を蒸発させるため
に必要な長さの流路長を有する蒸発装置。
2. The evaporation apparatus according to claim 1, wherein the evaporation unit has a flow path length that is necessary to evaporate the entire amount of the reforming fuel.
【請求項3】 請求項1に記載の蒸発装置において、 前記蒸発部は、前記供給された改質用燃料の蒸発時間よ
りも長い時間、前記供給された改質用燃料を滞留させる
流路長を有する蒸発装置。
3. The evaporation device according to claim 1, wherein the evaporation unit has a flow path length in which the supplied reforming fuel is retained for a time longer than an evaporation time of the supplied reforming fuel. An evaporator having a.
【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の蒸発装
置において、 前記流路長は、前記改質用ガスの供給温度、前記改質用
燃料の噴射粒径、前記改質用ガスの流速に基づいて決定
される蒸発装置。
4. The evaporator according to claim 2 or 3, wherein the flow path length includes a supply temperature of the reforming gas, an injection particle size of the reforming fuel, and a reforming gas. An evaporation device that is determined based on the flow rate.
【請求項5】 請求項4に記載の蒸発装置はさらに、 前記改質用ガスおよび前記蒸発部にて蒸発させられた改
質用燃料を排出する排出部を備え、 前記蒸発部は、前記供給部から供給される前記改質用ガ
スおよび改質用燃料の供給方向と、前記排出部から排出
される前記改質用ガスおよび前記蒸発させられた改質用
燃料の排出方向とが交差する形状を有する蒸発装置。
5. The evaporation apparatus according to claim 4, further comprising: an exhaust unit configured to discharge the reforming gas and the reforming fuel evaporated in the evaporation unit, wherein the evaporation unit includes the supply unit. Shape in which the supply directions of the reforming gas and the reforming fuel supplied from the discharge section intersect with the discharge directions of the reforming gas and the evaporated reforming fuel discharged from the discharge section An evaporator having a.
【請求項6】 請求項4に記載の蒸発装置はさらに、 前記改質用ガスおよび前記蒸発部にて蒸発させられた改
質用燃料を排出する排出部を備え、 前記蒸発部は、前記供給部から供給される前記改質用ガ
スおよび改質用燃料の供給方向と、前記排出部から排出
される前記改質用ガスおよび前記蒸発させられた改質用
燃料の排出方向とが一致する形状を有する蒸発装置。
6. The evaporation apparatus according to claim 4, further comprising an exhaust unit configured to discharge the reforming gas and the reforming fuel evaporated in the evaporation unit, wherein the evaporation unit includes the supply unit. Shape in which the supply directions of the reforming gas and the reforming fuel supplied from the discharge section coincide with the discharge directions of the reforming gas and the evaporated reforming fuel discharged from the discharge section. An evaporator having a.
【請求項7】 請求項1に記載の蒸発装置において、 前記蒸発部は、前記供給部から供給された改質用ガスお
よび改質用燃料を導入するための導入口を有し、 前記供給部は、前記改質用ガスを供給する改質用ガス供
給部と、その改質用ガス供給部よりも前記蒸発部の導入
口に近い位置に配置される改質用燃料供給部とを備える
蒸発装置。
7. The evaporation apparatus according to claim 1, wherein the evaporation unit has an inlet for introducing the reforming gas and the reforming fuel supplied from the supply unit, and the supply unit Is a vaporizer that includes a reforming gas supply unit that supplies the reforming gas, and a reforming fuel supply unit that is arranged closer to the inlet of the evaporation unit than the reforming gas supply unit. apparatus.
【請求項8】 請求項7に記載の蒸発装置において、 前記改質用燃料供給部は、前記供給された改質用ガスの
ガス流の順方向に向かって前記改質用燃料を噴射する蒸
発装置。
8. The evaporation device according to claim 7, wherein the reforming fuel supply unit injects the reforming fuel toward a forward direction of a gas flow of the supplied reforming gas. apparatus.
【請求項9】 請求項7に記載の蒸発装置において、 前記改質用燃料供給部は、前記供給された改質用ガスの
ガス流の逆方向に向かって前記改質用燃料を噴射する蒸
発装置。
9. The evaporation device according to claim 7, wherein the reforming fuel supply unit injects the reforming fuel in a direction opposite to a gas flow of the supplied reforming gas. apparatus.
【請求項10】 請求項9に記載の蒸発装置において、 前記導入口は、前記改質用ガス供給部と前記改質用燃料
供給部において、前記改質用燃料供給部から噴射された
改質用燃料の噴射方向と交差する方向に前記改質用ガス
のガス流を変更するように配置されている蒸発装置。
10. The evaporation device according to claim 9, wherein the introduction port is the reforming gas supply section and the reforming fuel supply section, and the reforming fuel is injected from the reforming fuel supply section. An evaporator which is arranged so as to change the gas flow of the reforming gas in a direction intersecting with the injection direction of the fuel for injection.
【請求項11】 請求項1に記載の蒸発装置において、 前記蒸発部は、通過する流体の流れを乱流にて流動させ
る直径を有する管状部である蒸発装置。
11. The evaporation device according to claim 1, wherein the evaporation portion is a tubular portion having a diameter that allows a flow of a passing fluid to flow in a turbulent flow.
【請求項12】 請求項1に記載の蒸発装置において、 前記蒸発部は、通過する流体に渦を発生させる渦発生部
を有する蒸発装置。
12. The evaporation device according to claim 1, wherein the evaporation unit has a vortex generation unit that generates a vortex in a fluid passing therethrough.
【請求項13】 請求項1に記載の蒸発装置において、 前記蒸発部は、前記供給部から供給された改質用ガスお
よび改質用燃料を導入するための導入口を有すると共
に、前記導入された改質用燃料の全量が蒸発するまでの
時間、前記改質用燃料を滞留させる滞留手段を有し、 前記改質用燃料供給部は、前記蒸発部の導入口に向かっ
て前記改質用燃料を噴射し、 前記改質用ガス供給部は、前記噴射された改質用燃料と
交差する方向に前記改質用ガスを供給する蒸発装置。
13. The evaporation device according to claim 1, wherein the evaporation unit has an inlet for introducing the reforming gas and the reforming fuel supplied from the supply unit, and The reforming fuel is retained for a period of time until the entire amount of the reforming fuel evaporates. An evaporator that injects fuel and the reforming gas supply unit supplies the reforming gas in a direction intersecting with the injected reforming fuel.
【請求項14】 請求項13に記載の蒸発装置におい
て、 前記滞留手段は、前記蒸発部における前記改質用燃料お
よび前記改質用ガスの混合流体の流動方向を前記蒸発部
の軸方向から周方向へ変更する整流器である蒸発装置。
14. The evaporation apparatus according to claim 13, wherein the staying means surrounds a flow direction of a mixed fluid of the reforming fuel and the reforming gas in the evaporation section from an axial direction of the evaporation section. An evaporator that is a rectifier that changes direction.
【請求項15】 改質処理に用いられる改質用混合気を
生成する改質混合気生成装置であって、 高温の改質用ガスを供給する改質用ガス供給器と、 改質用燃料を供給する改質用燃料供給器と、 前記改質用ガス供給器から供給された改質用ガスの熱エ
ネルギを利用して、前記改質用燃料供給器から供給され
た改質用燃料の全量を気化させ、その気化された改質用
燃料と前記供給された改質用ガスとを混合させて改質用
混合気を生成する気化混合器とを備える改質混合気生成
装置。
15. A reforming gas mixture generator for generating a reforming gas mixture used for reforming, comprising: a reforming gas supplier for supplying a high temperature reforming gas; and a reforming fuel. Of the reforming fuel supplied from the reforming fuel supplier using the thermal energy of the reforming gas supplied from the reforming gas supplier. A reforming mixture generating device comprising: a vaporization mixer that vaporizes the entire amount and mixes the vaporized reforming fuel and the supplied reforming gas to generate a reforming mixture.
【請求項16】 改質ガスを生成する改質装置であっ
て、 高温の改質用ガスを供給する改質用ガス供給器と、 改質用燃料を供給する改質用燃料供給器と、 前記改質用ガス供給器から供給された改質用ガスの熱エ
ネルギを利用して前記改質用燃料供給器から供給された
改質用燃料の全量を気化させる流路長を有し、前記気化
された改質用燃料と前記供給された改質用ガスとを混合
させて改質用混合気を生成する気化混合器と、 前記気化混合器にて生成された改質用混合気を改質して
改質ガスを生成する改質触媒とを備える改質装置。
16. A reforming device for producing a reformed gas, the reforming gas supplying device supplying a high temperature reforming gas, and the reforming fuel supplying device supplying a reforming fuel, A channel length for vaporizing the entire amount of the reforming fuel supplied from the reforming fuel supplier by using the thermal energy of the reforming gas supplied from the reforming gas supplier, A vaporization mixer that mixes the vaporized reforming fuel and the supplied reforming gas to generate a reforming mixture; and a reforming mixture that is generated by the vaporization mixer. A reforming device including a reforming catalyst that produces a reformed gas by qualifying.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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