JPH085643B2 - 燃料電池用改質装置の燃焼装置 - Google Patents
燃料電池用改質装置の燃焼装置Info
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- JPH085643B2 JPH085643B2 JP61222074A JP22207486A JPH085643B2 JP H085643 B2 JPH085643 B2 JP H085643B2 JP 61222074 A JP61222074 A JP 61222074A JP 22207486 A JP22207486 A JP 22207486A JP H085643 B2 JPH085643 B2 JP H085643B2
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- fuel
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- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01B—BOILING; BOILING APPARATUS ; EVAPORATION; EVAPORATION APPARATUS
- B01B1/00—Boiling; Boiling apparatus for physical or chemical purposes ; Evaporation in general
- B01B1/005—Evaporation for physical or chemical purposes; Evaporation apparatus therefor, e.g. evaporation of liquids for gas phase reactions
-
- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、燃料電池用改質装置の加熱源として設ける
燃焼装置に関するものである。
燃焼装置に関するものである。
燃料電池の構成は、主として燃料を水素主体の改質ガ
スに変化させる改質装置と、この改質装置から発生した
改質ガスの水素を空気（酸素）と反応させて水と電気エ
ネルギに変える燃料電池本体とからなっている。改質装
置ではメタノール等の液体燃料を気化するためと、気化
した燃料を触媒層で反応させて改質ガスにするための熱
源が必要であり、その熱源として燃焼器（バーナ）が使
用されるのが一般的である。
スに変化させる改質装置と、この改質装置から発生した
改質ガスの水素を空気（酸素）と反応させて水と電気エ
ネルギに変える燃料電池本体とからなっている。改質装
置ではメタノール等の液体燃料を気化するためと、気化
した燃料を触媒層で反応させて改質ガスにするための熱
源が必要であり、その熱源として燃焼器（バーナ）が使
用されるのが一般的である。
ところで、上記燃焼器の燃料として液体燃料を使用す
る場合は、その液体燃料が気体燃料に比べて貯溜容積が
小さく、装置をコンパトにできるという利点があり、特
に可搬型の燃料電池には有利である。しかし、この液体
燃料は初期着火性が悪いため、始動性がよくないという
欠点がある。
る場合は、その液体燃料が気体燃料に比べて貯溜容積が
小さく、装置をコンパトにできるという利点があり、特
に可搬型の燃料電池には有利である。しかし、この液体
燃料は初期着火性が悪いため、始動性がよくないという
欠点がある。
本発明の目的は、液体燃料を使用する場合に低温での
着火を可能して、始動性を良好にすることができる燃料
電池用改質装置の燃焼装置を提供することにある。
着火を可能して、始動性を良好にすることができる燃料
電池用改質装置の燃焼装置を提供することにある。
上記目的を達成する本発明は、燃焼器３により燃料蒸
発器１を加熱し、この燃料蒸発器１で気化した燃料を触
媒層５で改質ガスに変える燃料電池用改質装置におい
て、前記燃焼器３として、環状の横渡し部材16と気体燃
料を流出燃焼する多数の小孔20を設けた環状の燃焼管19
とを上下に配置すると共に、下部側の横渡し部材16と上
部側の燃焼管19との間に点火用触媒17とヒータ21とを介
在させ、かつ前記燃焼管19の環状方向に間隔をおいて多
数本の液体燃料用の燃焼管13を該燃焼管19をループ状に
跨ぐように配置し、該燃焼管13には内部に燈心14を内設
すると共に、該燈心14が露出する多数の液体燃料蒸発用
の小孔15を前記燃焼管19の上面側に対向するように設
け、さらに前記点火用触媒17の環状方向に間隔をおいて
点火時だけに液体燃料を噴射する多数のノズル23を対向
配置して構成したことを特徴とするものである。
発器１を加熱し、この燃料蒸発器１で気化した燃料を触
媒層５で改質ガスに変える燃料電池用改質装置におい
て、前記燃焼器３として、環状の横渡し部材16と気体燃
料を流出燃焼する多数の小孔20を設けた環状の燃焼管19
とを上下に配置すると共に、下部側の横渡し部材16と上
部側の燃焼管19との間に点火用触媒17とヒータ21とを介
在させ、かつ前記燃焼管19の環状方向に間隔をおいて多
数本の液体燃料用の燃焼管13を該燃焼管19をループ状に
跨ぐように配置し、該燃焼管13には内部に燈心14を内設
すると共に、該燈心14が露出する多数の液体燃料蒸発用
の小孔15を前記燃焼管19の上面側に対向するように設
け、さらに前記点火用触媒17の環状方向に間隔をおいて
点火時だけに液体燃料を噴射する多数のノズル23を対向
配置して構成したことを特徴とするものである。
第１〜３図は本発明の実施例による燃焼装置を示し、
第４図は同燃焼装置が使用される燃料電池用改質装置の
一例を示すものである。
第４図は同燃焼装置が使用される燃料電池用改質装置の
一例を示すものである。
第４図において、１は環状に形成された燃料蒸発器
で、その周囲に燃料供給ノズル2,…,2が複数個所に取り
付けられ、メタノールと水との混合液体燃料が供給され
るようになっている。この燃料蒸発器１の下方に、詳細
を後述する燃焼器３が設置され、この燃焼器３による加
熱によって液体燃料を気化させるようになっている。
で、その周囲に燃料供給ノズル2,…,2が複数個所に取り
付けられ、メタノールと水との混合液体燃料が供給され
るようになっている。この燃料蒸発器１の下方に、詳細
を後述する燃焼器３が設置され、この燃焼器３による加
熱によって液体燃料を気化させるようになっている。
燃料蒸発器１の上面には複数の反応管4,…,4が接続さ
れ、その各反応管４の内側には触媒が充填され触媒層５
が形成されている。この触媒層５では、燃料蒸発器１で
気化された燃料が水素主体の改質ガスに変化する反応を
行い、それが上部の集合室６に集められ、さらに図示し
ない燃料電池本体へ送り出されるようになっている。
れ、その各反応管４の内側には触媒が充填され触媒層５
が形成されている。この触媒層５では、燃料蒸発器１で
気化された燃料が水素主体の改質ガスに変化する反応を
行い、それが上部の集合室６に集められ、さらに図示し
ない燃料電池本体へ送り出されるようになっている。
また、複数本の反応管4,…,4の周囲は断熱壁７によっ
て囲まれ、燃焼器３から上昇する加熱ガスによる加熱空
間を形成している。断熱壁７の上部には多数の排気孔8,
…,8が設けられ、加熱空間内の加熱ガスを外側へ排出さ
せるようになっている。
て囲まれ、燃焼器３から上昇する加熱ガスによる加熱空
間を形成している。断熱壁７の上部には多数の排気孔8,
…,8が設けられ、加熱空間内の加熱ガスを外側へ排出さ
せるようになっている。
第１〜３図に示す燃焼器３において、18は燃料電池本
体で空気（酸素）と反応しないまま排出された余剰の水
素が、気体燃料として供給される気体燃料供給管であ
る。この気体燃料供給管18は環状の燃焼管19に接続さ
れ、かつその燃焼管19の円周方向にそって穿たれた多数
の小孔20,…,20から気体燃料が流出して燃焼するように
なっている。
体で空気（酸素）と反応しないまま排出された余剰の水
素が、気体燃料として供給される気体燃料供給管であ
る。この気体燃料供給管18は環状の燃焼管19に接続さ
れ、かつその燃焼管19の円周方向にそって穿たれた多数
の小孔20,…,20から気体燃料が流出して燃焼するように
なっている。
一方、10は液体燃料供給管であり、送液量を調節制御
できるポンプ11が接続され、図示しない燃料タンクから
メタノール等の液体燃料を供給するようになっている。
この液体燃料供給管10は、分配管12に接続され、さらに
その分配管12には円周方向にそって多数の燃焼管13,…,
13が接続されている。各燃焼管13は上端がループ状に丸
められて二股状になり、その両脚が環状の分配管12に接
続されるように形成され、かつ内部には石綿，ガラス繊
維等からなる燈心14が挿入されている。また、各燃焼管
13のループ部13aの内周側には１個又は複数個の小孔15,
…,15が穿たれ、その小孔15を介して内部の燈心14が外
気へ臨み、そこから液体燃料が蒸発して燃焼するように
なっている。
できるポンプ11が接続され、図示しない燃料タンクから
メタノール等の液体燃料を供給するようになっている。
この液体燃料供給管10は、分配管12に接続され、さらに
その分配管12には円周方向にそって多数の燃焼管13,…,
13が接続されている。各燃焼管13は上端がループ状に丸
められて二股状になり、その両脚が環状の分配管12に接
続されるように形成され、かつ内部には石綿，ガラス繊
維等からなる燈心14が挿入されている。また、各燃焼管
13のループ部13aの内周側には１個又は複数個の小孔15,
…,15が穿たれ、その小孔15を介して内部の燈心14が外
気へ臨み、そこから液体燃料が蒸発して燃焼するように
なっている。
多数本の燃焼管13,…,13の上端部付近には、これら全
体に跨るように横渡し部材16が固定され、各燃焼管13を
振動させないように安定させている。また、この横渡し
部材16と気体燃料の燃焼管19との間にはマット状の点火
用触媒17が保持されており、さらにその点火用触媒17の
中にニクロム線等のヒータ21が環状に埋設されている
（第３図参照）。ヒータ21はリード線22,22から通電す
ることによって発熱し、点火前の点火用触媒17を加熱し
て活性化させるようになっている。もちろん、このヒー
タ21は点火用触媒17の外側に付設されていてもよい。
体に跨るように横渡し部材16が固定され、各燃焼管13を
振動させないように安定させている。また、この横渡し
部材16と気体燃料の燃焼管19との間にはマット状の点火
用触媒17が保持されており、さらにその点火用触媒17の
中にニクロム線等のヒータ21が環状に埋設されている
（第３図参照）。ヒータ21はリード線22,22から通電す
ることによって発熱し、点火前の点火用触媒17を加熱し
て活性化させるようになっている。もちろん、このヒー
タ21は点火用触媒17の外側に付設されていてもよい。
また、必要に応じて、上記点火用触媒17の外周には適
当な間隔で複数個所にノズル23,…,23が配設され、液体
燃料が点火用触媒に向けて噴射されるようになってい
る。このノズル23からは点火時にのみ液体燃料を噴射さ
せるため、上記液体燃料供給管10とは別系統の燃料供給
系が設けられ、点火用液体燃料供給管24から分配管25を
介して供給されるようにしてある。また、燃焼用の燃料
ではないので、このノズル23には燈心は内挿されていな
い。
当な間隔で複数個所にノズル23,…,23が配設され、液体
燃料が点火用触媒に向けて噴射されるようになってい
る。このノズル23からは点火時にのみ液体燃料を噴射さ
せるため、上記液体燃料供給管10とは別系統の燃料供給
系が設けられ、点火用液体燃料供給管24から分配管25を
介して供給されるようにしてある。また、燃焼用の燃料
ではないので、このノズル23には燈心は内挿されていな
い。
上述した燃焼装置によると、液体燃料用の燃焼管13の
燃焼部に点火用触媒17を取り付けると共に、さらにヒー
タ21を付設しているため、点火時にこのヒータ21の加熱
によって点火用触媒17が活性化され、その活性化された
触媒17の作用によって、液体燃料（例えばメタノール）
を着火温度以下で着火させることができるようになる。
したがって、この初期着火性が向上し、装置の始動性が
著しく向上することができる。
燃焼部に点火用触媒17を取り付けると共に、さらにヒー
タ21を付設しているため、点火時にこのヒータ21の加熱
によって点火用触媒17が活性化され、その活性化された
触媒17の作用によって、液体燃料（例えばメタノール）
を着火温度以下で着火させることができるようになる。
したがって、この初期着火性が向上し、装置の始動性が
著しく向上することができる。
また、点火用触媒17を燃焼管13の燃焼部下方に配置す
るようにしたので、燃焼管13から吐出された液体燃料が
点火用触媒17に直接垂れ流れて接触するようにできるた
め、燃料の無駄や下方部の汚れをなくすことができる。
るようにしたので、燃焼管13から吐出された液体燃料が
点火用触媒17に直接垂れ流れて接触するようにできるた
め、燃料の無駄や下方部の汚れをなくすことができる。
また、点火時に、上記実施例のように点火用触媒17に
対してノズル23から積極的に液体燃料を噴射するように
すれば、着火時間を一層短縮することができる。
対してノズル23から積極的に液体燃料を噴射するように
すれば、着火時間を一層短縮することができる。
〔発明の効果〕〕 上述したように本発明の燃焼装置は、燃焼器３とし
て、環状の横渡し部材16と気体燃料を流出燃焼する多数
の小孔20を設けた環状の燃焼管19とを上下に配置すると
共に、下部側の横渡し部材16と上部側の燃焼管19との間
に点火用触媒17とヒータ21とを介在させ、かつ前記燃焼
管19の環状方向に間隔をおいて多数本の液体燃料用の燃
焼管13を該燃焼管19をループ状に跨ぐように配置し、該
燃焼管13には内部に燈心14を内設すると共に、該燈心14
が露出する多数の液体燃料蒸発用の小孔15を前記燃焼管
19の上面側に対向するように設けたので、液体燃料を着
火温度以下で着火させることができ、それによって始動
性を向上することができる。さらに、前記点火用触媒17
の環状方向に間隔をおいて点火時だけに液体燃料を噴射
する多数のノズル23を対向配置したので上記着火時間を
一層短縮し、始動性をさらに向上することができる。
て、環状の横渡し部材16と気体燃料を流出燃焼する多数
の小孔20を設けた環状の燃焼管19とを上下に配置すると
共に、下部側の横渡し部材16と上部側の燃焼管19との間
に点火用触媒17とヒータ21とを介在させ、かつ前記燃焼
管19の環状方向に間隔をおいて多数本の液体燃料用の燃
焼管13を該燃焼管19をループ状に跨ぐように配置し、該
燃焼管13には内部に燈心14を内設すると共に、該燈心14
が露出する多数の液体燃料蒸発用の小孔15を前記燃焼管
19の上面側に対向するように設けたので、液体燃料を着
火温度以下で着火させることができ、それによって始動
性を向上することができる。さらに、前記点火用触媒17
の環状方向に間隔をおいて点火時だけに液体燃料を噴射
する多数のノズル23を対向配置したので上記着火時間を
一層短縮し、始動性をさらに向上することができる。
また、点火用触媒17を燃焼管13の燃焼部（小孔15）下
方に配置するようにしたので、燃焼管13から吐出された
液体燃料が点火触媒17に直接垂れ流れて接触するように
できるため、燃料の無駄や下方部の汚れをなくすことが
できる。
方に配置するようにしたので、燃焼管13から吐出された
液体燃料が点火触媒17に直接垂れ流れて接触するように
できるため、燃料の無駄や下方部の汚れをなくすことが
できる。
第１図は本発明の実施例による燃焼装置を示す側面図、
第２図は同平面図、第３図は第１図のIII−III矢視図、
第４図は同燃焼装置を使用する燃料電池用改質装置の一
例を示す縦断面図である。 １……燃料蒸発器、３……燃焼器、４……反応管、５…
…触媒層、10……液体燃料供給管、12……分配管、13…
…燃焼管、14……燈心、15……小孔、17……点火用触
媒、21……ヒータ。
第２図は同平面図、第３図は第１図のIII−III矢視図、
第４図は同燃焼装置を使用する燃料電池用改質装置の一
例を示す縦断面図である。 １……燃料蒸発器、３……燃焼器、４……反応管、５…
…触媒層、10……液体燃料供給管、12……分配管、13…
…燃焼管、14……燈心、15……小孔、17……点火用触
媒、21……ヒータ。
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼器（３）により燃料蒸発器（１）を加
熱し、この燃料蒸発器（１）で気化した燃料を触媒層
（５）で改質ガスに変える燃料電池用改質装置におい
て、前記燃焼器（３）として、環状の横渡し部材（16）
と気体燃料を流出燃焼する多数の小孔（20）を設けた環
状の燃焼管（19）とを上下に配置すると共に、下部側の
横渡し部材（16）と上部側の燃焼管（19）との間に点火
用触媒（17）とヒータ（21）とを介在させ、かつ前記燃
焼管（19）の環状方向に間隔をおいて多数本の液体燃料
用の燃焼管（13）を該燃焼管（19）をループ状に跨ぐよ
うに配置し、該燃焼管（13）には内部に燈心（14）を内
設すると共に、該燈心（14）が露出する多数の液体燃料
蒸発用の小孔（15）を前記燃焼管（19）の上面側に対向
するように設け、さらに前記点火用触媒（17）の環状方
向に間隔をおいて点火時だけに液体燃料を噴射する多数
のノズル（23）を対向配置して構成したことを特徴とす
る燃料電池用改質装置の燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61222074A JPH085643B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 燃料電池用改質装置の燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61222074A JPH085643B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 燃料電池用改質装置の燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379703A JPS6379703A (ja) | 1988-04-09 |
| JPH085643B2 true JPH085643B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=16776710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61222074A Expired - Fee Related JPH085643B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 燃料電池用改質装置の燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085643B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030211371A1 (en) * | 2002-05-09 | 2003-11-13 | Pan Alfred I-Tsung | Fuel delivery system and method of use thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119909A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体燃料触媒燃焼器 |
| JPH0523541Y2 (ja) * | 1984-12-28 | 1993-06-16 |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP61222074A patent/JPH085643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6379703A (ja) | 1988-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |