JPH0524846B2 - - Google Patents

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JPH0524846B2
JPH0524846B2 JP62323647A JP32364787A JPH0524846B2 JP H0524846 B2 JPH0524846 B2 JP H0524846B2 JP 62323647 A JP62323647 A JP 62323647A JP 32364787 A JP32364787 A JP 32364787A JP H0524846 B2 JPH0524846 B2 JP H0524846B2
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INTAANASHONARU FUYUUERU SERUZU CORP
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    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
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Description

【発明の詳細な説明】 イ 技術分野 本発明は、コンパクトな化学反応容器に関し、
更に詳しくはコンパクトな燃料電池発電装置用の
水素の濃い燃料を作るのに使用するための改質器
に関する。
ロ 背景技術 10kWまでの電力を発生することのできるコン
パクトな燃料電池発電装置は、今日の世界で多く
の応用領域をもつことができる。そのような発電
装置は、バン、トレーラのような車両、ボート等
のために電力を供給できるようにポータブルにす
ることができる。そのようなコンパクトな発電装
置は又、普通の電源が動作しないようなときに非
常発電機として使うことができる。更に、そのよ
うなコンパクト燃料電池発電装置の使用分野には
軍及び辺地での設置がある。
上記の性質の小型燃料電池発電装置は、珍しく
なく、容易に貯蔵及び運搬でき、且つ比較的安い
原料燃料を使用するのが最もよいことが分かるだ
ろう。燃料電池に使用するために水素の濃い燃料
ガスに変換できる、そのような燃料の一つはメタ
ノールである。原料メタノールは、熱を加えて、
上記の性質の燃料電池用の水素の濃い燃料ガスに
触媒法で変換することができる。
ハ 発明の要約 本発明は、メタノール又は他の類似の液体原料
燃料を燃料電池で消費する水素の濃い気体燃料に
改質するためにポータブル燃料電池発電装置の部
品として使用できるコンパクト改質器に関する。
本発明の改質器は、形及び形態が円筒形で、絶縁
されたハウジングを含み、且つ高さ約30cm、直径
約18cmほどの小ささに作ることができる。このハ
ウジングは、熱の保持のためよく絶縁されている
だろうし、このハウジングの一つの端壁を通る軸
方向バーナ孔がある。環状触媒ベツドがこのバー
ナを囲む。この触媒ベツドは、環状保持器の中に
包含される。環状耐火シールドはこのバーナと触
媒保持器の間に配置され、この耐火シールドの外
側面は改質器ハウジングの内側面と共に結合して
加熱域を形成し、その中に触媒保持器が位置す
る。複数の熱管がこの改質器ハウジングの軸方向
に、触媒ベツドを通つて円周方向に離れた位置で
延びる。この触媒は、この加熱域により及びこの
加熱域の中に開く熱管によつて迅速且つ均一に加
熱される。原料燃料は、この加熱域によつて加熱
され且つ触媒ベツドの下に位置する室の中へ管を
通して送られる。この原料燃料はこの室で気化
し、触媒ベツドを通つて上昇し水素の濃いガス状
燃料に変換される。この変換又は改質された燃料
は、触媒ベツドの上に集められ、この改質器から
回収される。
従つて、本発明の目的は、比較的小さな大きさ
の燃料電池発電装置に使用するためのコンパクト
な燃料改質器を提供することにある。
本発明の他の目的は、触媒と燃料が迅速且つ均
一に動作温度まで加熱される、上記の性質の改質
器を提供することにある。
本発明の別の目的は、発電装置で使用するため
に改質された燃料が効率よく生産され且つ集めら
れる、上記の性質の改質器を提供することにあ
る。
本発明のこれらやその他の目的及び利点は、添
付の図面に関連して理解するとき以下の好ましい
実施列の詳細な説明からより容易に明白となろ
う。
ニ 実施例 さて、図面を参照すると、第１図に本発明によ
つて作られた、全体を数字２で表す、改質器容器
の好ましい実施例が示されている。この容器２
は、上部端壁６を備える円筒形ハウジング４を有
し、その端壁６は壁１０によつて閉ざされた中央
くぼみ８を有する。バーナ管１２は、このハウジ
ング４と同心に配置され且つこの壁１０を貫通す
る。点火プラグ取付部品１４は、この壁１０にバ
ーナ管１２と隣接して取付けられている。原料燃
料流入管１６は、加工燃料流出管１８と同様、こ
の壁６を貫通する。バーナ排気管２０は、ハウジ
ング４を貫通する。
さて、第２図を参照すると、この容器２の内部
構造が示されている。バーナ管１２は壁１０を貫
通し、且つ次の壁２２も貫通する。この管１２
は、この壁２２に取付けられた環状耐火リング２
６の中へ開く火炎ポート２４を有する。このリン
グ２６から外方に離れているのはスリーブ２８
で、それは壁２２を超えて壁１０まで延び、且つ
もう一つの長い耐火リング３０を含む。点火プラ
グ保持器１４は、壁１０及び２２により並びにバ
ーナ管１２及びスリーブ２８により囲まれたリン
グ形着火又は点火室３２の中へ延びる。ガス状バ
ーナ燃料の逆火のために壁２２に孔３４があり、
それによつて室３２の中の点火プラグからの火花
が火炎ポート２４から出る燃料に点火する。バー
ナの炎は、このようにして耐火リング２６及び３
０の中へ突出する。スリーブ２８と耐火リング３
０は、ハウジング４の下端壁５に達しないで終
り、それによつて熱ガスがこのリングの端を通つ
て矢印Ａのようにハウジング４の側面の方へ外方
に流れるのに気付くだろう。スリーブ２８を囲む
のは底３８の閉じた環状触媒保持器３６である。
この保持器３６の内側に上及び下ベツドリング４
０及び４２があり、それぞれこの保持器３６の中
に包含される触媒ベツド４４の上及び下境界を定
める。ベツドリング４０及び４２は共に孔明きで
燃料ガスが貫流できる。この保持器３６の上部は
孔のない上部リング４６で閉ざされている。この
保持器３６の底３８から離れているのはスペーサ
リング４８で、それも孔明きでガスが貫流でき
る。この保持器３６の底にあるリング４８の下に
小さな耐火ペレツト５０が複数配置され、それら
は、後に詳細に説明するように、バーナ炎で加熱
される。
原料燃料供給管１６は、上部壁６、リング４６
及び４０、触媒ベツド４４、並びにリング４２及
び４８を貫通する。この管１６は、このようにし
て原料燃料の外部供給源から原料燃料を加熱され
たペレツト５０上に供給するように作用できる。
複数の円周方向に離れた熱管５２が触媒ベツド４
４を貫通する。これらの管５２は、保持器３６の
底壁３８から突出する下部開放端を有し、且つ容
器２の中心軸の方に開いた、内方に傾斜した端面
５４を有する。これらの管５２は、リング４８，
４２及び４０を貫通し、リング４６を通り環状バ
ーナ排気マニホルド５６の中へ開く。このバーナ
排気マニホルドは、外側はハウジング４により、
内側はスリーブ２８により、底はリング４６によ
り、そして上はリング５８により作られている。
複数の円周方向に離れたバイパス管６０が触媒ベ
ツド４４の上部からリング４６及びリング５８を
通り収集マニホルド６２の中へ開き、そのマニホ
ルドは加工燃料流出管１８に通じる。第３図及び
第４図は、この装置の種々の管の平面図での相対
位置を示す。
この装置は次のように作用する。燃料電池用加
工燃料の要求を予想して、メタン等のようなガス
をバーナ管１２に供給し、点火プラグ点火器で着
火する。このバーナの炎は耐火スリーブ３０を通
りハウジング４の閉じた端５の方へ吹き出る。こ
の炎によつて生じた熱はハウジング４の閉じた端
で半径方向に拡がり、スリーブ２８の外側でハウ
ジング４の入口端の方へ逆行する。加熱管５２の
内側領域が加熱され、それによつて触媒ベツド４
４を内側から加熱する。ハウジング４と保持器３
６の間、並びにスリーブ２８と保持器３６間の領
域も加熱され、触媒ベツド４４を外側から加熱す
る。バーナ１２の点火後約15分で、約260℃の所
望の動作温度に達するだろう。一旦動作温度に達
すると、メタノールのような原料燃料を管１６を
通してペレツト５０上に滴下し、そこで気化す
る。このメタノール蒸気は触媒ベツド４４を通つ
て上げ戻り、そこで水素の濃い燃料電池用燃料に
変換され、それからリング４０を通つて管６０の
中へ入る。次にこの加工燃料はマニホルド６２か
ら排出管１８を通つて排出される。
本発明の改質装置は、非常にコンパクトで、非
常に迅速に動作するようにし要求次第で燃料電池
の陽極燃料を供給することができることが容易に
分かるだろう。この触媒ベツドは迅速且つ一様に
熱くなるだろう。
本発明の開示した実施例の多くの変更や変形を
本発明の概念から逸脱することなくなすことがで
きるだろうから、上記の特許請求の範囲によつて
請求する以外に別の方法で本発明を限定すること
は意図しない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明によつて作られたコンパクト
型の改質器反応容器の平面図である。第２図は、
第１図の線２−２によるこの装置の断面図であ
る。第３図は、第２図の線３−３による断面図で
ある。第４図は、第２図の線４−４による断面図
である。 ２…容器、４…ハウジング、６…壁、１６…ダ
クト、２６，３０…熱シールド、４４…触媒ベツ
ド、４６…第１無孔リング、５２…熱管、５６…
熱排気装置、５８…無孔リング、６０…バイパス
管、６２…マニホルド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 原料炭化水素燃料の接触改質用容器であつ
    て、 ａ 円筒形側壁を有するハウジング４、 ｂ 該ハウジング内にその軸上にあり、このハウ
    ジングの内部を加熱するためのバーナ装置であ
    つて、該バーナ装置によつて中に熱が伝えられ
    る管状耐火性熱シールド２６，３０を含む装
    置、 ｃ 該ハウジング内に環状触媒ベツド４４を形成
    する装置で、該触媒ベツドが該管状熱シールド
    から半径方向に外に離れ且つそれを囲み、又該
    ハウジングの該円筒形側壁から半径方向に内に
    離れ且つそれに囲まれる装置、 ｄ 該触媒ベツドを貫通し、該バーナ装置からの
    熱風を該触媒ベツドの内部を通して導き後者を
    内部から加熱するための、複数の円周方向に離
    れた熱管５２、 ｅ 原料炭化水素燃料を該容器内の該触媒ベツド
    と隣接したところに入れるための装置で、この
    原料燃料を気化し、その後この気化した燃料を
    該触媒ベツドを通してろ過し、この原料燃料を
    水素の濃い燃料ガスに改質する装置、及び ｆ 改質した燃料ガスを後の使用のため該触媒ベ
    ツドから集めるための装置、 を含む容器２。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の容器であつて、
    更に、該熱管から、該触媒ベツドと該管状熱シー
    ルドの間の第１加熱域から、及び該触媒ベツドと
    該ハウジング円筒形側壁の間の第２加熱域から熱
    バーナガスを排出するための熱排気装置５６を含
    む容器。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の容器であつて、
    更に、該触媒ベツドの上に横たわり該触媒ベツド
    からのガスの流れを阻止する第１無孔リング４６
    を含み、そこで該熱管５２が該第１無孔リングを
    通つて開き、該熱管からの熱風を該熱排気装置へ
    流れさせる容器。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の容器であつて、
    更に、該第１無孔リング４６を通つて開くバイパ
    ス管６０を含み、該触媒ベツドからの改質された
    燃料ガスを、該熱排気装置を通過して、該改質燃
    料ガスを集めるための装置へ導く容器。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の容器に於いて、
    該改質燃料ガスを集めるための装置が、一部該ハ
    ウジングの一つの無孔端壁６により及び該第１無
    孔リング４６に隣接しそれから離れたもう一つの
    無孔リング５８によつて定められるマニホルド６
    ２である容器。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の容器に於いて、
    該原料炭化水素燃料を入れるための装置が該ハウ
    ジングの壁６を通り且つ該触媒ベツドを通つて該
    触媒ベツドに隣接して配置された気化室へ延び
    る、少なくとも一つのダクト１６を含む容器。
JP62323647A 1986-12-29 1987-12-21 コンパクトな化学反応容器 Granted JPS63182202A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US947068 1986-12-29
US06/947,068 US4861347A (en) 1986-12-29 1986-12-29 Compact chemical reaction vessel

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JPS63182202A JPS63182202A (ja) 1988-07-27
JPH0524846B2 true JPH0524846B2 (ja) 1993-04-09

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EP (1) EP0275549B1 (ja)
JP (1) JPS63182202A (ja)
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DE (1) DE3764630D1 (ja)

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