JPS62154474A - 燃料電池の燃料改質装置 - Google Patents
燃料電池の燃料改質装置Info
- Publication number
- JPS62154474A JPS62154474A JP60292456A JP29245685A JPS62154474A JP S62154474 A JPS62154474 A JP S62154474A JP 60292456 A JP60292456 A JP 60292456A JP 29245685 A JP29245685 A JP 29245685A JP S62154474 A JPS62154474 A JP S62154474A
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- Japan
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- evaporator
- heating gas
- reaction
- gas
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
- H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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〕
本発明は燃料電池の燃料改質装置に関するものである。
燃料電池の構成は大きくは燃料を水素ガスに改質する改
質器と、この改質器から発生した水素ガスを空気（酸素
）と反応させて水と電気エネルギにする燃料電池本体と
からなっている。
質器と、この改質器から発生した水素ガスを空気（酸素
）と反応させて水と電気エネルギにする燃料電池本体と
からなっている。
従来、燃料電池の開発は液化天然ガスを燃料として使用
するプラント級の大型のものが主であったが、最近では
燃料としてメタノールと水の混合液体燃料等を使用した
、自動車等でも手軽に搬送できるような小型のものの開
発も要望されている。
するプラント級の大型のものが主であったが、最近では
燃料としてメタノールと水の混合液体燃料等を使用した
、自動車等でも手軽に搬送できるような小型のものの開
発も要望されている。
このような小型燃料電池の課題は、混合液体燃料から水
素ガス主体の改質ガスを得るための燃料改質装置の熱効
率を高め、コンパクトな構成にしながら多量の改質ガス
が得られるようにすることである。
素ガス主体の改質ガスを得るための燃料改質装置の熱効
率を高め、コンパクトな構成にしながら多量の改質ガス
が得られるようにすることである。
本発明の目的は、熱効率が高く、コンパクトな構成であ
りながら多量の改質ガスが効率的に得ることができるよ
うにした燃料電池の燃料改質装置を提供することにある
。
りながら多量の改質ガスが効率的に得ることができるよ
うにした燃料電池の燃料改質装置を提供することにある
。
上記目的を達成する本発明の燃料改質装置は、液体燃料
を気化する燃料蒸発器の下部に加熱器を配置すると共に
、上面に反応管を一体に立役し、かつ燃料蒸発器の最外
周を囲む領域の内側に加熱用ガスの通過路を形成し、こ
の加熱用ガスの通過路を介して前記加熱器側と反応管側
とを連通させたことを特徴とするものである。
を気化する燃料蒸発器の下部に加熱器を配置すると共に
、上面に反応管を一体に立役し、かつ燃料蒸発器の最外
周を囲む領域の内側に加熱用ガスの通過路を形成し、こ
の加熱用ガスの通過路を介して前記加熱器側と反応管側
とを連通させたことを特徴とするものである。
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第３図は、メタノールと水との混合燃料を使用する場合
の燃料電池のシステム図である。３０は詳細を後述する
改質器であり、上記メタノールと水との混合燃料を１５
０〜５００℃の高温で反応させて水素ガスを主成分とす
る改質ガスにし、それを燃料電池本体３１に供給するよ
うになっている。この改質器３０での水蒸気改質反応は
、次の反応式で表される吸熱反応で行われる。
の燃料電池のシステム図である。３０は詳細を後述する
改質器であり、上記メタノールと水との混合燃料を１５
０〜５００℃の高温で反応させて水素ガスを主成分とす
る改質ガスにし、それを燃料電池本体３１に供給するよ
うになっている。この改質器３０での水蒸気改質反応は
、次の反応式で表される吸熱反応で行われる。
ＣＨ３０Ｈ＋ＨｚＯ−３Ｈｚ＋Ｃ（ｈ −１１，８ｋｃ
ａｌ上記燃料電池本体３１には別に空気が供給され、上
記改質ガス中の水素ガスがこの空気中の酸素と反応して
水と電気を発生する。この電気は直流のまま使用するこ
ともできるが、インバータ３２によって変換すれば交流
としても使用することができる。
ａｌ上記燃料電池本体３１には別に空気が供給され、上
記改質ガス中の水素ガスがこの空気中の酸素と反応して
水と電気を発生する。この電気は直流のまま使用するこ
ともできるが、インバータ３２によって変換すれば交流
としても使用することができる。
第１，２図は、本発明の実施例による上記改質器３０を
示すものである。１は燃料蒸発器で、中央に加熱用ガス
の通過路１５を有するような環状に形成されている。そ
の周囲の複数個所にはノズル２．・・・〜・・−１２が
取り付けられ、メタノールと水との混合液体燃料が内部
へ供給されるようになっている。この燃料蒸発器１の下
方には、ケース１３に収納されたバーナ３からなる加熱
器１４が設けられている。
示すものである。１は燃料蒸発器で、中央に加熱用ガス
の通過路１５を有するような環状に形成されている。そ
の周囲の複数個所にはノズル２．・・・〜・・−１２が
取り付けられ、メタノールと水との混合液体燃料が内部
へ供給されるようになっている。この燃料蒸発器１の下
方には、ケース１３に収納されたバーナ３からなる加熱
器１４が設けられている。
燃料蒸発器１の周囲には筒状の内壁８が設けられ、さら
にその外側にグラスウール、セラミックウール等の断熱
層９を介して外壁１０が設けられている。上記燃料蒸発
器１の上面には、その環形状に沿って複数の反応管４．
・・・・−・、４が垂直に一体に立設され、その反応管
４の中にペレット状の銅、白金、ロジウム等の触媒から
なる触媒層５が充填されている。複数の反応管４、・・
・・・−・、４の上端には集合部６が連結され、これら
反応管の内部と連通している。また、集合部６はその下
面により内壁８の上端部を閉塞状態にし、バーナ３から
の加熱用ガスが上方へ抜けないようにしている。このよ
うな内壁８の上部には、多数の排気孔１１．・・・・−
・・、１１が断熱層９．外壁ｌＯを通って外側へ連通す
るように設けられている。
にその外側にグラスウール、セラミックウール等の断熱
層９を介して外壁１０が設けられている。上記燃料蒸発
器１の上面には、その環形状に沿って複数の反応管４．
・・・・−・、４が垂直に一体に立設され、その反応管
４の中にペレット状の銅、白金、ロジウム等の触媒から
なる触媒層５が充填されている。複数の反応管４、・・
・・・−・、４の上端には集合部６が連結され、これら
反応管の内部と連通している。また、集合部６はその下
面により内壁８の上端部を閉塞状態にし、バーナ３から
の加熱用ガスが上方へ抜けないようにしている。このよ
うな内壁８の上部には、多数の排気孔１１．・・・・−
・・、１１が断熱層９．外壁ｌＯを通って外側へ連通す
るように設けられている。
また、複数の反応管４．−・・・・・・、４の長さ方向
の中間位置には、これらの反応管に囲まれた内側空間に
、多数の透孔１２ａ、・−・・・・−，１２ａを有する
分散板１２が取り付けられている。この分散板１２は、
下部のバーナ３から燃料蒸発器ｌの中央に設けた通過路
１５を抜けた加熱用ガスを均一分散させ、各反応管４の
外壁に万遍なく接触させるようにする。
の中間位置には、これらの反応管に囲まれた内側空間に
、多数の透孔１２ａ、・−・・・・−，１２ａを有する
分散板１２が取り付けられている。この分散板１２は、
下部のバーナ３から燃料蒸発器ｌの中央に設けた通過路
１５を抜けた加熱用ガスを均一分散させ、各反応管４の
外壁に万遍なく接触させるようにする。
上述のように燃料蒸発器１は反応管４．集合部６．断熱
部９等と一体構造になっているが、下部に配置した加熱
器１４とは着脱自在になっている。すなわち、燃料蒸発
器１の外周に固定した筒状内壁８の下端部が、加熱器１
４のケース１３の上端部に対しボルト１６とす７ト１７
によって着脱自在に連結される構成になっている。
部９等と一体構造になっているが、下部に配置した加熱
器１４とは着脱自在になっている。すなわち、燃料蒸発
器１の外周に固定した筒状内壁８の下端部が、加熱器１
４のケース１３の上端部に対しボルト１６とす７ト１７
によって着脱自在に連結される構成になっている。
上述した燃料改質装置によると、燃料蒸発器ｌはバーナ
３によって直接加熱されることにより内部の液体燃料を
気化し、その気化した燃料を上方の複数の反応管４．−
・・−・、４へ分散供給する。バーナ３の加熱用ガスは
燃料蒸発器１の中央に設けられた通過路１５を上方へ通
り抜け、反応管４．−・・−，４の外壁に接触しながら
これらを加熱する。したがって、反応管４の気化燃料は
上述した水蒸気改質反応を行って水素ガス主体の改質ガ
スを変化する。
３によって直接加熱されることにより内部の液体燃料を
気化し、その気化した燃料を上方の複数の反応管４．−
・・−・、４へ分散供給する。バーナ３の加熱用ガスは
燃料蒸発器１の中央に設けられた通過路１５を上方へ通
り抜け、反応管４．−・・−，４の外壁に接触しながら
これらを加熱する。したがって、反応管４の気化燃料は
上述した水蒸気改質反応を行って水素ガス主体の改質ガ
スを変化する。
このように上記構成の燃料改質装置では、燃料蒸発器１
と反応管４とが一体に構成されることによりコンパクト
になっている。しかも、この一体になっていることによ
り、加熱用ガスの熱が液体燃料の気化と次の水蒸気改質
反応とに有効に利用されるため、途中でロスすることが
なく、それによって多量の改質ガスを得ることができる
。
と反応管４とが一体に構成されることによりコンパクト
になっている。しかも、この一体になっていることによ
り、加熱用ガスの熱が液体燃料の気化と次の水蒸気改質
反応とに有効に利用されるため、途中でロスすることが
なく、それによって多量の改質ガスを得ることができる
。
さらに、加熱用ガスの通過路１５が燃料蒸発器１を中央
に設けられ、外側に張り出した状態になっていないため
大型化することがなく、一層コンパクトな構成になって
いる。
に設けられ、外側に張り出した状態になっていないため
大型化することがなく、一層コンパクトな構成になって
いる。
しかも、加熱用ガスの通過路を上下方向にはパ直線状に
しているため流れが円滑になり、かつ燃料蒸発器１の外
側を通らないため外部に対する露出がなく、熱ロスを小
さくすることができる。
しているため流れが円滑になり、かつ燃料蒸発器１の外
側を通らないため外部に対する露出がなく、熱ロスを小
さくすることができる。
なお、上記実施例では、加熱用ガスの通過路１５が燃料
蒸発器ｌの中央を通るように形成されているが、この配
置は燃料蒸発器１の最外周を囲む領域内であれば、必ず
しも中央である必要はない。
蒸発器ｌの中央を通るように形成されているが、この配
置は燃料蒸発器１の最外周を囲む領域内であれば、必ず
しも中央である必要はない。
上述したように本発明の燃料改質装置は、液体燃料を気
化する燃料蒸発器の下部に加熱器を配置すると共に、上
面に反応管を一体に立設し、かつ燃料蒸発器の最外周を
囲む領域の内側に加熱用ガスの通過路を形成し、この加
熱用ガスの通過路を介して前記加熱器側と反応管側とを
連通させたものである。このように燃料蒸発器と反応管
との一体化により装置がコンパクトになる上に、途中の
熱ロスをなくし、熱効率の高い水蒸気改質反応を行わせ
ることができる。さらに、燃料蒸発器の最外周を囲む領
域内に加熱用ガスの通過路を設けているため、この加熱
用ガス通路が外側へ張り出すことによる大型化はなく、
一層コンパクトな構成にすることができる。
化する燃料蒸発器の下部に加熱器を配置すると共に、上
面に反応管を一体に立設し、かつ燃料蒸発器の最外周を
囲む領域の内側に加熱用ガスの通過路を形成し、この加
熱用ガスの通過路を介して前記加熱器側と反応管側とを
連通させたものである。このように燃料蒸発器と反応管
との一体化により装置がコンパクトになる上に、途中の
熱ロスをなくし、熱効率の高い水蒸気改質反応を行わせ
ることができる。さらに、燃料蒸発器の最外周を囲む領
域内に加熱用ガスの通過路を設けているため、この加熱
用ガス通路が外側へ張り出すことによる大型化はなく、
一層コンパクトな構成にすることができる。
第１図は本発明の実施例による燃料電池の燃料改質装置
の縦断面図、第２図は第１図のｎ−■矢視図、第３図は
上記燃料改質装置が適用される燃料電池のシステム図で
ある。 １−燃料蒸発器、 ３・・−バーナ、 ４−・反応管、
５−触媒層、 １４・・・加熱器、 １５−・・（
加熱用ガスの）通過路。 第１図 第２図 第３図
の縦断面図、第２図は第１図のｎ−■矢視図、第３図は
上記燃料改質装置が適用される燃料電池のシステム図で
ある。 １−燃料蒸発器、 ３・・−バーナ、 ４−・反応管、
５−触媒層、 １４・・・加熱器、 １５−・・（
加熱用ガスの）通過路。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 液体燃料を気化する燃料蒸発器の下部に加熱器を配置す
ると共に、上面に反応管を一体に立設し、かつ燃料蒸発
器の最外周を囲む領域の内側に加熱用ガスの通過路を形
成し、この加熱用ガスの通過路を介して前記加熱器側と
反応管側とを連通させたことを特徴とする燃料電池の燃
料改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292456A JPS62154474A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 燃料電池の燃料改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292456A JPS62154474A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 燃料電池の燃料改質装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62154474A true JPS62154474A (ja) | 1987-07-09 |
Family
ID=17782033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60292456A Pending JPS62154474A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 燃料電池の燃料改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62154474A (ja) |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60292456A patent/JPS62154474A/ja active Pending
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