JPS6051602A - アルコ−ル改質器 - Google Patents
アルコ−ル改質器Info
- Publication number
- JPS6051602A JPS6051602A JP58158973A JP15897383A JPS6051602A JP S6051602 A JPS6051602 A JP S6051602A JP 58158973 A JP58158973 A JP 58158973A JP 15897383 A JP15897383 A JP 15897383A JP S6051602 A JPS6051602 A JP S6051602A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- gas
- reforming
- alcohol
- heat
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
このｙｌ明は、アルコール、例えば、メタノールを−１
−ンジンの２；！５１’ｉｌとして利用覆る場合、これ
を燃焼し易い水素に富むガスに改質する改質器に関りる
。
−ンジンの２；！５１’ｉｌとして利用覆る場合、これ
を燃焼し易い水素に富むガスに改質する改質器に関りる
。
［従来技術］
一般に、アルコール改質器は、アルコールを水素に富む
ガスに改質し、これをエンジンに燃焼し易い燃料どしＣ
供給ぐさるのＣ１熱効率の増大、又（よ稀薄）１２合気
による燃焼が可能になるということで、現在各方面にて
、開発が進んでいる。
ガスに改質し、これをエンジンに燃焼し易い燃料どしＣ
供給ぐさるのＣ１熱効率の増大、又（よ稀薄）１２合気
による燃焼が可能になるということで、現在各方面にて
、開発が進んでいる。
この改質器は、平行な多数のフィンチャンネルで支切っ
た触媒層を有づる改質部と、アル」−ルを蒸発させる蒸
発部とを一つの十しメン１−にまとめ、これを成膜にも
積層し、史に、この−１４、的なニレメン１〜にエンジ
ン排気を導くククトをＦＩＪ加し、その熱を利用するよ
う構成づる。
た触媒層を有づる改質部と、アル」−ルを蒸発させる蒸
発部とを一つの十しメン１−にまとめ、これを成膜にも
積層し、史に、この−１４、的なニレメン１〜にエンジ
ン排気を導くククトをＦＩＪ加し、その熱を利用するよ
う構成づる。
いま、この従来のアルコール改質器を具体的に第１図〜
第３図により説明する。
第３図により説明する。
改質器は改質器ニレメン；・１と、排気タフ（・２によ
って構成される。一部を断面した側面図を第２図に、板
材、砕料及び改質部用−ノインの見取図を第３図に示り
−８ 板材３ど砕料４により平板型反応層（−個の■シメンｌ
−＞ ２２が構成され、ツイン１１１］を含むその空所
、即ち、改質部５に改質触媒６（略１ ｍ ／ ｍ直径
のペレット）が充填され、これにより平行な触９！／、
層５ａが多数形成される。７は触媒支持部材でフ１ルコ
ール蒸気の通る多数の小孔７ａを持つものである。
って構成される。一部を断面した側面図を第２図に、板
材、砕料及び改質部用−ノインの見取図を第３図に示り
−８ 板材３ど砕料４により平板型反応層（−個の■シメンｌ
−＞ ２２が構成され、ツイン１１１］を含むその空所
、即ち、改質部５に改質触媒６（略１ ｍ ／ ｍ直径
のペレット）が充填され、これにより平行な触９！／、
層５ａが多数形成される。７は触媒支持部材でフ１ルコ
ール蒸気の通る多数の小孔７ａを持つものである。
まＩ〔，８は排気通路ｅあり、平板３同士の間隙により
構成され、：だの上下流は、排気ダク１〜２に通じ（い
る。９はｉｌｂ体アシアルルの蒸発部、１０は住り板、
１゛１は１ｉτ熱用フインで、１゛１８は蒸発部用、ｌ
ｌ ｂ ＩＪ改質部用のもの、１２は液体アル二１−
ル入１」、１３はアルコール蒸発部用［コ、１１Ｉは改
７′１部入Ｉ」、１５は改質ガス出１］、１６は上下に
設けた触媒充填口、１７は１易度レンリー１１８は排気
人１」、１９は排気出口Ｃある。
構成され、：だの上下流は、排気ダク１〜２に通じ（い
る。９はｉｌｂ体アシアルルの蒸発部、１０は住り板、
１゛１は１ｉτ熱用フインで、１゛１８は蒸発部用、ｌ
ｌ ｂ ＩＪ改質部用のもの、１２は液体アル二１−
ル入１」、１３はアルコール蒸発部用［コ、１１Ｉは改
７′１部入Ｉ」、１５は改質ガス出１］、１６は上下に
設けた触媒充填口、１７は１易度レンリー１１８は排気
人１」、１９は排気出口Ｃある。
液１木７フルコールは液体アルコール入］ニド１２より
入り、仕切板１０を屈曲する途中、蒸発部９で蒸発し、
蒸発部用［１１３から改質器入口１４へ入り（ｋ″：、
光部出１」から改質器入口への配管は一点ｖＡ線で小り
）、入［］室１４ａに広がり、触媒支持部材７の小孔７
ａを通って各触媒層部らガス通路５ａに流れ、出口室１
５ ａに達し、改質ガス出口１５からタト部のエンジン
ｌ＼と取出される。そのとき、アル−」−ル魚気は改質
部５の触媒６にＪ、り水素に冨むガスに改７ゴされる。
入り、仕切板１０を屈曲する途中、蒸発部９で蒸発し、
蒸発部用［１１３から改質器入口１４へ入り（ｋ″：、
光部出１」から改質器入口への配管は一点ｖＡ線で小り
）、入［］室１４ａに広がり、触媒支持部材７の小孔７
ａを通って各触媒層部らガス通路５ａに流れ、出口室１
５ ａに達し、改質ガス出口１５からタト部のエンジン
ｌ＼と取出される。そのとき、アル−」−ル魚気は改質
部５の触媒６にＪ、り水素に冨むガスに改７ゴされる。
この反応は吸熱反応であり、イの熱【ま二［ンジン排気
からの供給によりまか排気は排気入口１８より入り、板
４４３向士の間の排気通路８を通り、板材３に接したフ
ィン１１ｂの上面２０及び下面２１を通じて触１６へ熱
を供給覆る。なお、１」１気は蒸発部９において、その
余熱をフィン１１＃Ｉによって−Ｉａえ液体アルコール
の蒸発に役立Ｉこける。
からの供給によりまか排気は排気入口１８より入り、板
４４３向士の間の排気通路８を通り、板材３に接したフ
ィン１１ｂの上面２０及び下面２１を通じて触１６へ熱
を供給覆る。なお、１」１気は蒸発部９において、その
余熱をフィン１１＃Ｉによって−Ｉａえ液体アルコール
の蒸発に役立Ｉこける。
触媒６は一般に熱伝導が悪いが、伝熱用フィン１１が設
けられているため、熱は伝４つり易く、またアルコール
流れ方向の温度差す少ないため、７フルコールの改質は
酋通の状態では良好に行なわれる。
けられているため、熱は伝４つり易く、またアルコール
流れ方向の温度差す少ないため、７フルコールの改質は
酋通の状態では良好に行なわれる。
しかしながら、このような従来のアルコール改質器にあ
っては、エンジンの７ ＝＋’ドリンク時などアルコー
ル流０の小さな条（’１１では、１１１図の左右の温度
差が犬さくなり、左側【、Ｌ）易ｔｂ−が低くアルコー
ル流量が多く、右側は温度が？＋’ｉ ＜アルコール流
ｍが少なくなる、いわゆる、ヂトンネリング現ρを起こ
し易いため、エンジン運転性の悪化を牛り”るという問
題点があった。
っては、エンジンの７ ＝＋’ドリンク時などアルコー
ル流０の小さな条（’１１では、１１１図の左右の温度
差が犬さくなり、左側【、Ｌ）易ｔｂ−が低くアルコー
ル流量が多く、右側は温度が？＋’ｉ ＜アルコール流
ｍが少なくなる、いわゆる、ヂトンネリング現ρを起こ
し易いため、エンジン運転性の悪化を牛り”るという問
題点があった。
すなわら、第゛１図において、右側は温度の高い１）１
気の入１」及び出［」に近くなっており、まｌこ、反λ
・ｊに左側は温度の低いアルコールの入口及び出口に３
Ｆｒ ＜ ／Ｊつくいるので、左右の触媒層間にどうし
くｂ若干の）ｈ１度差が存在づる。通常の運転状態では
、この温度差は蒸捏問題ないが、アイドリング等アルニ
１−ル流母が少なくなるど、右側が高温の為改質反応が
進み、左側が遅メ遅れる。改質反応はメタノールを例に
とるとメタノール１モルが水ん２−しルど一酸化炭素１
モルのｔｉｔ ３モルに変化りる反応のため、金体的に
流量が少ないのに加えで、右側は容（１１の増加により
流通抵抗が増え、流量が少なくなる為、更に、吸熱が減
って高温となり、逆に、ｊｉ側は、反応が遅れるため、
流通抵抗も減り、流量が多くなる為、吸熱が増えて益々
低温と４１す、かくして）１右の温度差は初期よりも格
段と人きくなって、いわゆるヂＩＩンネリング現象を牛
ヂるｂのである。
気の入１」及び出［」に近くなっており、まｌこ、反λ
・ｊに左側は温度の低いアルコールの入口及び出口に３
Ｆｒ ＜ ／Ｊつくいるので、左右の触媒層間にどうし
くｂ若干の）ｈ１度差が存在づる。通常の運転状態では
、この温度差は蒸捏問題ないが、アイドリング等アルニ
１−ル流母が少なくなるど、右側が高温の為改質反応が
進み、左側が遅メ遅れる。改質反応はメタノールを例に
とるとメタノール１モルが水ん２−しルど一酸化炭素１
モルのｔｉｔ ３モルに変化りる反応のため、金体的に
流量が少ないのに加えで、右側は容（１１の増加により
流通抵抗が増え、流量が少なくなる為、更に、吸熱が減
って高温となり、逆に、ｊｉ側は、反応が遅れるため、
流通抵抗も減り、流量が多くなる為、吸熱が増えて益々
低温と４１す、かくして）１右の温度差は初期よりも格
段と人きくなって、いわゆるヂＩＩンネリング現象を牛
ヂるｂのである。
このため、改質反応が充分におこらない低湿部にメタノ
ールが１１寄り、改質ガス中の水素（＋１２）ｉＴ１度
が低くなり、稀薄混合気による燃焼状態において、エン
ジン不安定となり、燃費、排気、ひいては運転性の悪化
を招くという問題点を生ずるのであった。
ールが１１寄り、改質ガス中の水素（＋１２）ｉＴ１度
が低くなり、稀薄混合気による燃焼状態において、エン
ジン不安定となり、燃費、排気、ひいては運転性の悪化
を招くという問題点を生ずるのであった。
上記の問題は、改質器がエンジンの排気熱を利用してそ
の改質ガスを燃料とじて使用する関係上排気管への接続
、アル」−ル燃料１ハ給系への配管及び（の取イ」上の
制約等から、必然的に生ずるものであった。
の改質ガスを燃料とじて使用する関係上排気管への接続
、アル」−ル燃料１ハ給系への配管及び（の取イ」上の
制約等から、必然的に生ずるものであった。
［発明の目的］
この発明は、上記の改質器の必然的制約から生ずる温度
差を是認したうえで、でさるだ番Ｊ、改質器の温度分イ
１ｊを均一化り−ることをＬＩ的どりる。
差を是認したうえで、でさるだ番Ｊ、改質器の温度分イ
１ｊを均一化り−ることをＬＩ的どりる。
［発明の構成］
この発明は、上記目的を達成りるＩこめ、板４Ｊと枠材
によって構成される平板型触媒反応層を積層し、前記平
板型触媒反応層に触媒を充ＩＨＱ シ、アルコールを水
素に富むガスに変換りる改質部を構成し−Ｃなるアルコ
ール改質器にＪ３い（゛、前記改質部に格子状伝熱部材
を設けたことである。
によって構成される平板型触媒反応層を積層し、前記平
板型触媒反応層に触媒を充ＩＨＱ シ、アルコールを水
素に富むガスに変換りる改質部を構成し−Ｃなるアルコ
ール改質器にＪ３い（゛、前記改質部に格子状伝熱部材
を設けたことである。
［作用１
この発明は上記４１４成により、格子状伝熱部材がアル
コール流れ方向及びこれと直角り向に排気の熱を１云え
るので、Ｖ］気入口から離れた側も温度が土？？シ、こ
れにより、チャンネリング現象を回避し、改質部の温度
を均一にりることかぐきる。
コール流れ方向及びこれと直角り向に排気の熱を１云え
るので、Ｖ］気入口から離れた側も温度が土？？シ、こ
れにより、チャンネリング現象を回避し、改質部の温度
を均一にりることかぐきる。
［実施例］
第４図は、この発明の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明すると、改質部５には格子状伝熱部材
２８が設けられている。この伝熱部材２８の４Ａ Ｉ’
ｌとしては、ステンレス等の耐熱金属の薄板（厚さが０
．１ｍ／ｍＦｉ！度）に、２０μ程度の厚さの銅メツキ
処理を行なったしのが伝熱性もよく、かつ、触媒を沢山
充填できるのｅ効果的（・ある。
２８が設けられている。この伝熱部材２８の４Ａ Ｉ’
ｌとしては、ステンレス等の耐熱金属の薄板（厚さが０
．１ｍ／ｍＦｉ！度）に、２０μ程度の厚さの銅メツキ
処理を行なったしのが伝熱性もよく、かつ、触媒を沢山
充填できるのｅ効果的（・ある。
第５図及び第６図に、格子状伝熱部材２８の例を見取図
で承り。第５図は、同一形状の折曲げ板２９をＩＩＺ損
を同一にして重ねたもの、第６図は、位相をひとつづつ
ずらし−（重ねたもので、いげた又は千１、（の違いは
あるが、いずれも格子状に形成される点では同一である
。これらの板２９には各折り曲げ部ごとに一個の穴３ｏ
があ１］られている。
で承り。第５図は、同一形状の折曲げ板２９をＩＩＺ損
を同一にして重ねたもの、第６図は、位相をひとつづつ
ずらし−（重ねたもので、いげた又は千１、（の違いは
あるが、いずれも格子状に形成される点では同一である
。これらの板２９には各折り曲げ部ごとに一個の穴３ｏ
があ１］られている。
上記の板２９を川ねでてき／、：格子状１云熱部材２８
は、改質器ニレメン１〜１の接合組立（のとぎに、上下
面を平板に接触さけたうえで、同時にろう（＝Ｊ【〕
１［る 。
は、改質器ニレメン１〜１の接合組立（のとぎに、上下
面を平板に接触さけたうえで、同時にろう（＝Ｊ【〕
１［る 。
なお、その他の排気ダクＩ−２、黙光部９ｔＩ７（」従
来と同一である。
来と同一である。
次に、上記実施例の作用を説明σる。
アルコールは、アル」−ル入口′１２がら入ると、仕切
壁１０を屈曲する途中、排気通路がらの排気余熱をフィ
ン１１ａの伝熱により受（］て蒸発部９で蒸発し、蒸発
部出口１３がら一点鎖線の通路で改質部人口１４に至り
、入口室′１４ａと広がる。
壁１０を屈曲する途中、排気通路がらの排気余熱をフィ
ン１１ａの伝熱により受（］て蒸発部９で蒸発し、蒸発
部出口１３がら一点鎖線の通路で改質部人口１４に至り
、入口室′１４ａと広がる。
ここで、アルコールは触媒支持部材７の小孔７ａを通っ
て改質部５の８触ｔｓＨへと流れこむ。
て改質部５の８触ｔｓＨへと流れこむ。
格子状伝熱部材２８は縦横の格子状に形成され（の格子
の一つ一つに触媒が充填されているので、アルコールの
流れ方向及びそのｆｊ角方向に熱を伝え、排気人口１８
及び出口１９がら、離れた側の触ＩＪ１．層にも均等に
熱を伝える。
の一つ一つに触媒が充填されているので、アルコールの
流れ方向及びそのｆｊ角方向に熱を伝え、排気人口１８
及び出口１９がら、離れた側の触ＩＪ１．層にも均等に
熱を伝える。
従っ−（、改質部５の温度が均一となり、触媒にＪ、る
改質反応が均等に行なわれチャンネリング現象をＲ１し
にくくする。
改質反応が均等に行なわれチャンネリング現象をＲ１し
にくくする。
Ｊ、た、１云熱部祠２８には穴３０が縦方向及び横り向
にありられＣいるため、アルコールの流れを妨げること
ＬＪ ＜Ｋい。即ち、排気入口の高温部側にＪ３い−（
、改質反応によるモル数の増加のため流通抵抗が増加し
てら、改質ガスが横方向に流れを変え、ｉＰＪらかに流
れるので、高温部側での流σ低下をイ１−リ゛ることは
ない。
にありられＣいるため、アルコールの流れを妨げること
ＬＪ ＜Ｋい。即ち、排気入口の高温部側にＪ３い−（
、改質反応によるモル数の増加のため流通抵抗が増加し
てら、改質ガスが横方向に流れを変え、ｉＰＪらかに流
れるので、高温部側での流σ低下をイ１−リ゛ることは
ない。
まＩご、穴３０は触媒充填に際し−Ｃも触媒の移動をム
′１りので不都合を生じない。
′１りので不都合を生じない。
従来の改質器はアルコールの流れ方向のチＶンネル形フ
ィンによって触媒層を形成していたため縦１〕向の伝熱
性は良好であったが、横方向の伝熱り１−に劣り、どう
してもブー１／ンネリング現象を生ずるｂのＣあった。
ィンによって触媒層を形成していたため縦１〕向の伝熱
性は良好であったが、横方向の伝熱り１−に劣り、どう
してもブー１／ンネリング現象を生ずるｂのＣあった。
しかるに、この実施例では格子状のＩＬ、熱部４ＡにＪ
、す、触媒層ら格子状に分割される粘Ｔ、縦横の伝熱性
が良好となり、チャンネリング現８！を回避できるので
ある。
、す、触媒層ら格子状に分割される粘Ｔ、縦横の伝熱性
が良好となり、チャンネリング現８！を回避できるので
ある。
以上説明してきたように、この発明にＪ、れば、その構
成を改質部に格子状伝熱部（Ａを設りる構造としたため
、改質部の温度分イｂが均一となり、エンジンのアイド
リンクなどアルコール流♀の少ないときでも、チャンネ
リング現象を発生ｔ！ず、高いｔ（２１１度の改質ガス
が得られ、■−ンジンの燃τマ、排気の清浄化及び運転
性を改善できるという効果が得られる。
成を改質部に格子状伝熱部（Ａを設りる構造としたため
、改質部の温度分イｂが均一となり、エンジンのアイド
リンクなどアルコール流♀の少ないときでも、チャンネ
リング現象を発生ｔ！ず、高いｔ（２１１度の改質ガス
が得られ、■−ンジンの燃τマ、排気の清浄化及び運転
性を改善できるという効果が得られる。
ｆ発明の効果］
（１） チャンネリング現象を回避Ｃさ、改質カスの水
素濃度を高めることができる。
素濃度を高めることができる。
（２） 稀薄混合気によるＪンジンの蓮転がｉｉＪ能に
なる。
なる。
（３） フィンを変えるだけで、改質部を改良′Ｃ−き
るので、工数及び費用が少なくて湾む。
るので、工数及び費用が少なくて湾む。
第１図は従来の改質器の断面図、ｑ！２図は第′１図の
側面図で一部断面図を含むもの、第３図（Ｊ第１図のニ
レメン１−一層の見取図、第４図は、この発明の改質器
の断面図、第５図は格子状伝熱Ｎ；祠の１例の見取図、
第６図は同じく他の例の見取図である。 図面に現した符号の説明 １・・・改質器二［レメント ２・・・１７１気タクト３・・・板材 ４・・・枠材 ５・・・改質部 ６・・・触媒 ７・・・触媒支持部月 ８・・・排気通路 ９・・・蒸発部 ゛１０・・・仕切板 １１、１ Ｉａ、 １−１ｂ −伝熱フィン１２・・・
液体アルコール入口 １３・・・アルコール蒸発品出［１ １４・・・改質部人口 １５・・・改質カス出［二１１
６・・・触媒充填口 １７・・・ＩＭＡ １．Ｕレンリ
゛１８・・・新気入口 １９・・・ＪＪＩ気出口２２・
・・平板型触媒反応層 ２８・・・格子状伝熱部材 ２９・・・板３０・・・穴 第２図 １１ａ４２ 鶴３図
側面図で一部断面図を含むもの、第３図（Ｊ第１図のニ
レメン１−一層の見取図、第４図は、この発明の改質器
の断面図、第５図は格子状伝熱Ｎ；祠の１例の見取図、
第６図は同じく他の例の見取図である。 図面に現した符号の説明 １・・・改質器二［レメント ２・・・１７１気タクト３・・・板材 ４・・・枠材 ５・・・改質部 ６・・・触媒 ７・・・触媒支持部月 ８・・・排気通路 ９・・・蒸発部 ゛１０・・・仕切板 １１、１ Ｉａ、 １−１ｂ −伝熱フィン１２・・・
液体アルコール入口 １３・・・アルコール蒸発品出［１ １４・・・改質部人口 １５・・・改質カス出［二１１
６・・・触媒充填口 １７・・・ＩＭＡ １．Ｕレンリ
゛１８・・・新気入口 １９・・・ＪＪＩ気出口２２・
・・平板型触媒反応層 ２８・・・格子状伝熱部材 ２９・・・板３０・・・穴 第２図 １１ａ４２ 鶴３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 板４Ａど砕料に」、っＩ１Ｍ成される平板型触媒反応層
を１ｈ層し、前記平板型触媒反応層に触媒を充填し、フ
ルニ１−ルを水素に富むガスに改質する改質部を（１４
成してなるアルコール改質器にＪ５いて、前記改１°（
部に格子状伝熱部材を設【〕たことを特徴どりるｊ′ル
ニ１−ル改質器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158973A JPS6051602A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | アルコ−ル改質器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158973A JPS6051602A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | アルコ−ル改質器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6051602A true JPS6051602A (ja) | 1985-03-23 |
Family
ID=15683415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58158973A Pending JPS6051602A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | アルコ−ル改質器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051602A (ja) |
-
1983
- 1983-09-01 JP JP58158973A patent/JPS6051602A/ja active Pending
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