JPH0576773A - 車両搭載型燃料電池発電装置の燃料改質器 - Google Patents
車両搭載型燃料電池発電装置の燃料改質器Info
- Publication number
- JPH0576773A JPH0576773A JP3240048A JP24004891A JPH0576773A JP H0576773 A JPH0576773 A JP H0576773A JP 3240048 A JP3240048 A JP 3240048A JP 24004891 A JP24004891 A JP 24004891A JP H0576773 A JPH0576773 A JP H0576773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reforming
- pipe
- reforming catalyst
- vehicle
- fuel reformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】外部から加わる振動などによって改質管内に充
填した改質触媒が粉化するのを良好に軽減できるように
した、車両搭載型燃料電池発電装置に好適な燃料改質器
を提供する。 【構成】バーナ２を装備の炉本体１の炉内に改質触媒４
を充填した改質管３を収設し、該改質管に原燃料ガスを
導入して水素リッチな改質ガスを得る車両搭載型燃料電
池発電装置の燃料改質器において、改質管の内部をガス
通路に沿って複数区分に区分けし、かつ各区分ごとに改
質触媒層の間に例えばスチールウールなどのガス透過性
クッション材５を介装するとともに、改質触媒を管内に
加圧保持するストッパ手段として管端部に圧縮バネ６を
組み込み、この組立状態で外部から改質触媒に加わる加
振力をクッション材で吸収して触媒が粉化するのを防止
する。
填した改質触媒が粉化するのを良好に軽減できるように
した、車両搭載型燃料電池発電装置に好適な燃料改質器
を提供する。 【構成】バーナ２を装備の炉本体１の炉内に改質触媒４
を充填した改質管３を収設し、該改質管に原燃料ガスを
導入して水素リッチな改質ガスを得る車両搭載型燃料電
池発電装置の燃料改質器において、改質管の内部をガス
通路に沿って複数区分に区分けし、かつ各区分ごとに改
質触媒層の間に例えばスチールウールなどのガス透過性
クッション材５を介装するとともに、改質触媒を管内に
加圧保持するストッパ手段として管端部に圧縮バネ６を
組み込み、この組立状態で外部から改質触媒に加わる加
振力をクッション材で吸収して触媒が粉化するのを防止
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車に搭載して
その駆動電源に適用する車両搭載型燃料電池発電装置の
燃料改質器に関する。
その駆動電源に適用する車両搭載型燃料電池発電装置の
燃料改質器に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近になり、燃料電池の低公害性，高発
電効率の利点を生かして車両に燃料電池発電装置を搭載
した電気自動車の開発が進められており、この開発プロ
ジェクトに並行して車両搭載用の燃料電池発電装置の実
用化が進められている。図２はかかる燃料電池発電装置
のプロセスフロー図であり、メタノールを原燃料として
燃料改質器で水素リッチなガスに改質（水蒸気改質）
し、これを燃料電池に供給して発電する。なお、燃料電
池の動作原理は周知であり、ここではその説明を省略す
る。
電効率の利点を生かして車両に燃料電池発電装置を搭載
した電気自動車の開発が進められており、この開発プロ
ジェクトに並行して車両搭載用の燃料電池発電装置の実
用化が進められている。図２はかかる燃料電池発電装置
のプロセスフロー図であり、メタノールを原燃料として
燃料改質器で水素リッチなガスに改質（水蒸気改質）
し、これを燃料電池に供給して発電する。なお、燃料電
池の動作原理は周知であり、ここではその説明を省略す
る。
【０００３】次に、前記した燃料改質器の従来構造を図
３に示す。図において、１は改質器の炉本体、１ａは炉
本体１の燃焼ガス排気口、２は炉本体１の頂部中央に設
置したバーナ、３はバーナ２を囲んで炉内に収設した改
質管、４は改質管３の管内に充填した改質触媒である。
なお、図示には改質管３が略示的に描かれているが、実
際の改質管には二重円筒管が採用されている。かかる構
成で、原燃料であるメタノール水溶液を気化して改質管
３の入口３ａより導入すると、管内に充填されている改
質触媒４との接触反応（吸熱反応）により水蒸気改質さ
れて水素リッチな改質ガスに変換される。そして改質ガ
スは改質管３の出口３ｂを通じて後段の燃料電池に供給
される。
３に示す。図において、１は改質器の炉本体、１ａは炉
本体１の燃焼ガス排気口、２は炉本体１の頂部中央に設
置したバーナ、３はバーナ２を囲んで炉内に収設した改
質管、４は改質管３の管内に充填した改質触媒である。
なお、図示には改質管３が略示的に描かれているが、実
際の改質管には二重円筒管が採用されている。かかる構
成で、原燃料であるメタノール水溶液を気化して改質管
３の入口３ａより導入すると、管内に充填されている改
質触媒４との接触反応（吸熱反応）により水蒸気改質さ
れて水素リッチな改質ガスに変換される。そして改質ガ
スは改質管３の出口３ｂを通じて後段の燃料電池に供給
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来構造の燃料改質器をそのまま車両搭載型燃料電池発電
装置に組み込んで使用すると、車両の発進，走行，停止
に伴って燃料改質器には振動，揺れなどの繰り返し荷
重，衝撃荷重が加わるようになる。一方、燃料改質器の
改質管に充填した改質触媒には、粒径数mm程度の担体
（例えばアルミナ）の表面に微粒子の銅系触媒をバイン
ダで結着して担持させたものを用いている。このため
に、改質管内に非拘束状態で充填した改質触媒に外部か
ら繰り返し荷重，衝撃荷重が加わると、その加振力によ
り触媒の粒子が個々に揺動し、触媒同士が擦られて触媒
微粒子が担体から剥離したり、触媒粒子が圧壊して粉化
が促進される。しかも、改質管内に触媒の粉体が生じる
と、粉体が触媒粒子間の空隙を埋めて管内を通流するガ
スの圧損増加を招くほか、粉体が改質管内を流れるガス
と一緒に改質器より流出して次第に触媒量が目減りし、
この結果として改質器の能力が次第に低下するようにな
る。さらに、改質器からの触媒粉体の流出量が増える
と、改質器と燃料電池とのガス導管に設けたフィルタの
目詰まりが早まって短期間周期でフィルタの交換が必要
となるなどの保守上の問題にも波及する。
来構造の燃料改質器をそのまま車両搭載型燃料電池発電
装置に組み込んで使用すると、車両の発進，走行，停止
に伴って燃料改質器には振動，揺れなどの繰り返し荷
重，衝撃荷重が加わるようになる。一方、燃料改質器の
改質管に充填した改質触媒には、粒径数mm程度の担体
（例えばアルミナ）の表面に微粒子の銅系触媒をバイン
ダで結着して担持させたものを用いている。このため
に、改質管内に非拘束状態で充填した改質触媒に外部か
ら繰り返し荷重，衝撃荷重が加わると、その加振力によ
り触媒の粒子が個々に揺動し、触媒同士が擦られて触媒
微粒子が担体から剥離したり、触媒粒子が圧壊して粉化
が促進される。しかも、改質管内に触媒の粉体が生じる
と、粉体が触媒粒子間の空隙を埋めて管内を通流するガ
スの圧損増加を招くほか、粉体が改質管内を流れるガス
と一緒に改質器より流出して次第に触媒量が目減りし、
この結果として改質器の能力が次第に低下するようにな
る。さらに、改質器からの触媒粉体の流出量が増える
と、改質器と燃料電池とのガス導管に設けたフィルタの
目詰まりが早まって短期間周期でフィルタの交換が必要
となるなどの保守上の問題にも波及する。
【０００５】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は改質管内に簡単な部材を追加装備す
ることで、外部から加わる振動などによって管内に充填
した改質触媒の粉化を軽減できるできるようにした、特
に車両搭載型燃料電池発電装置に好適な燃料改質器を提
供することにある。
であり、その目的は改質管内に簡単な部材を追加装備す
ることで、外部から加わる振動などによって管内に充填
した改質触媒の粉化を軽減できるできるようにした、特
に車両搭載型燃料電池発電装置に好適な燃料改質器を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の燃料改質器においては、改質管の内部をガ
ス通路に沿って複数区分に区分けし、かつ各区分ごとに
改質触媒層の間にガス透過性のクッション材を介装する
とともに、改質触媒を管内に加圧保持するストッパ手段
を備えて構成するものとする。また、前記構成におい
て、クッション材は例えばスチールウールなどの金属細
線の編組体，ないしそれと同等のものを採用し、また、
ストッパ手段として改質管内に装填した改質触媒を管内
の端部から加圧する圧縮バネを採用して実施することが
できる。
に、本発明の燃料改質器においては、改質管の内部をガ
ス通路に沿って複数区分に区分けし、かつ各区分ごとに
改質触媒層の間にガス透過性のクッション材を介装する
とともに、改質触媒を管内に加圧保持するストッパ手段
を備えて構成するものとする。また、前記構成におい
て、クッション材は例えばスチールウールなどの金属細
線の編組体，ないしそれと同等のものを採用し、また、
ストッパ手段として改質管内に装填した改質触媒を管内
の端部から加圧する圧縮バネを採用して実施することが
できる。
【０００７】
【作用】上記の構成において、改質管内で改質触媒層の
間に介装したクッション材は防振材として機能し、外部
から加わる振動などを吸収して改質触媒に直接作用する
加振力を減衰させるように働く。また、同じ改質管内に
組み込んだストッパ手段は改質触媒を加圧保持するの
で、外部から振動などが加わっても改質触媒の粒子が管
内で揺すられることがなく、これにより改質触媒の粉化
が防止される。
間に介装したクッション材は防振材として機能し、外部
から加わる振動などを吸収して改質触媒に直接作用する
加振力を減衰させるように働く。また、同じ改質管内に
組み込んだストッパ手段は改質触媒を加圧保持するの
で、外部から振動などが加わっても改質触媒の粒子が管
内で揺すられることがなく、これにより改質触媒の粉化
が防止される。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の実施例を示すものであり、図
３に対応する同一部材には同じ符号が付してある。すな
わち、図１の構成においては、改質管３の内部がガス通
路に沿って複数区分に区分けされており、かつ各区分ご
とに区分と区分との間の境には例えばスチールウールな
どの金属細線の編組体で作られたガス透過性のクッショ
ン材５が改質触媒４の層間に介装されている。さらに、
改質管３の管内上端部には改質触媒４およびクッション
材５を一括して下方へ適当な力で管内に加圧保持するス
トッパ手段として圧縮ばね６が組み込まれている。
３に対応する同一部材には同じ符号が付してある。すな
わち、図１の構成においては、改質管３の内部がガス通
路に沿って複数区分に区分けされており、かつ各区分ご
とに区分と区分との間の境には例えばスチールウールな
どの金属細線の編組体で作られたガス透過性のクッショ
ン材５が改質触媒４の層間に介装されている。さらに、
改質管３の管内上端部には改質触媒４およびクッション
材５を一括して下方へ適当な力で管内に加圧保持するス
トッパ手段として圧縮ばね６が組み込まれている。
【０００９】かかる構成により、車両の発進，走行，停
止に伴って振動などの繰り返し荷重，衝撃荷重が車両に
搭載した燃料改質器に加わっても、改質管内の各区分ご
とに改質触媒４の層間に介装したクッション材５が防振
材としてし機能するのでそれだけ改質触媒４に直接作用
する加振力が軽減される。さらに、改質触媒４は圧縮ば
ね６により改質管３の内部に加圧保持されているので、
触媒が管内で揺すられることもなく、これにより改質触
媒４の粉化が少なくなる。
止に伴って振動などの繰り返し荷重，衝撃荷重が車両に
搭載した燃料改質器に加わっても、改質管内の各区分ご
とに改質触媒４の層間に介装したクッション材５が防振
材としてし機能するのでそれだけ改質触媒４に直接作用
する加振力が軽減される。さらに、改質触媒４は圧縮ば
ね６により改質管３の内部に加圧保持されているので、
触媒が管内で揺すられることもなく、これにより改質触
媒４の粉化が少なくなる。
【００１０】
【発明の効果】本発明の車両搭載型燃料電池発電装置の
燃料改質器は、以上述べたように構成されているので、
車両の発進，走行，停止に伴って燃料改質器に加わる振
動などで改質触媒が粉化するのを軽減して改質触媒の長
寿命化，並びに改質器能力の安定維持が図れる。
燃料改質器は、以上述べたように構成されているので、
車両の発進，走行，停止に伴って燃料改質器に加わる振
動などで改質触媒が粉化するのを軽減して改質触媒の長
寿命化，並びに改質器能力の安定維持が図れる。
【図１】本発明実施例の構成断面図
【図２】燃料電池発電装置のシステムフロー図
【図３】従来における燃料改質器の構成断面図
１ 炉本体 ２ バーナ ３ 改質管 ４ 改質触媒 ５ クッション材 ６ 圧縮ばね（ストッパ手段）
Claims (3)
- 【請求項１】車両に搭載して用いる燃料電池発電装置の
燃料改質器であり、バーナを装備の炉内に粒状の改質触
媒を充填した改質管を収設し、該改質管に原燃料ガスを
導入して水素リッチな改質ガスを得る燃料改質器におい
て、改質管の内部をガス通路に沿って複数区分に区分け
し、かつ各区分ごとに改質触媒層の間にガス透過性のク
ッション材を介装するとともに、改質触媒を管内に加圧
保持するストッパ手段を備えたことを特徴とする車両搭
載型発電装置の燃料改質器。 - 【請求項２】請求項１記載の燃料改質器において、クッ
ション材が金属細線の編組体，ないしそれと同等のもの
であることを特徴とする車両搭載型発電装置の燃料改質
器。 - 【請求項３】請求項１記載の燃料改質器において、スト
ッパ手段が改質管内に装填した改質触媒を管端部から加
圧するよう改質管に組み込んだ圧縮バネであることを特
徴とする車両搭載型発電装置の燃料改質器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3240048A JPH0576773A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 車両搭載型燃料電池発電装置の燃料改質器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3240048A JPH0576773A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 車両搭載型燃料電池発電装置の燃料改質器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576773A true JPH0576773A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17053705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3240048A Pending JPH0576773A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 車両搭載型燃料電池発電装置の燃料改質器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0576773A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6390030B1 (en) | 1999-06-03 | 2002-05-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel reformer for mounting on a vehicle |
| JP2009149464A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Petroleum Energy Center | 定置型水素製造用改質装置 |
| JP2011076850A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 燃料電池用燃料処理装置 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP3240048A patent/JPH0576773A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6390030B1 (en) | 1999-06-03 | 2002-05-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel reformer for mounting on a vehicle |
| JP2009149464A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Petroleum Energy Center | 定置型水素製造用改質装置 |
| JP2011076850A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 燃料電池用燃料処理装置 |
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