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JPH085644B2 - プレート型改質器 - Google Patents

プレート型改質器

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JPH085644B2
JPH085644B2 JP1304766A JP30476689A JPH085644B2 JP H085644 B2 JPH085644 B2 JP H085644B2 JP 1304766 A JP1304766 A JP 1304766A JP 30476689 A JP30476689 A JP 30476689A JP H085644 B2 JPH085644 B2 JP H085644B2
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plate
chamber
reforming
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catalyst
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敏 森嶋
栄 千々岩
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、メタンなどの炭化水素を水蒸気の存在下で
改質する改質器に係り、特にプレートを積層して形成す
るプレート型改質器に関するものである。
［従来の技術］ 近年、水素と酸素を燃料電池のアノードとカソードに
供給して発電する燃料電池システムが開発されてきてい
る。この燃料電池に水素を供給する際、メタンなどの炭
化水素系ガスを水蒸気の存在下で、改質触媒により下式
の反応を行ってアノード原料ガスに改質することがなさ
れている。
CH4＋H2O→CO＋3H2 CO＋H2O→CO2＋H2 この改質反応は吸熱反応であり、改質反応温度を維持
するには、改質反応部を加熱する必要がある。
従来のプレート型改質器は、改質触媒が充填された改
質室プレートと燃焼触媒が充填された燃焼室プレートと
を交互に多段に積層し、各段の燃焼室プレートに燃料と
空気とを同時に供給し、そこで燃焼させて、上下の改質
室プレートを加熱して改質室プレートを通る原料ガスの
改質温度を維持するようにしている。しかしながら、燃
焼室プレートに燃料と空気とを同時に供給すると、燃焼
が全て入口付近で行われるため燃焼ガス温度が火災温度
に達し、入口と出口に大きな温度差を生じやすい。
このため実願昭62−145404号に提案したように、燃焼
部を、燃焼室プレートと分散プレートで形成し、燃焼室
プレートに空気を供給し、他方分散プレートに燃料を供
給し、その分散プレートに導入された燃料を、燃焼室プ
レートの面全体に均一に供給して燃焼させて燃焼温度の
低下と温度分布の均一化を図るプレート型改質器が提案
されている。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、このプレート型改質器にあっては、各種ガ
スの給排のための通路がプレートに貫通するように形成
され、各プレートを積層する際、その各プレート間のシ
ールを考慮して積層する必要があり、その積層構造が複
雑になる問題がある。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、シール
が簡単なプレート型改質器を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の目的を達成するために、プレート部
材の上面にマスク枠を一体に取り付けて燃料導入プレー
トと燃焼触媒が充填される燃焼室プレートと改質触媒が
充填される改質プレートとをそれぞれ形成すると共にそ
のマスク枠で囲まれたプレート部材上に、凹凸が形成さ
れた仕切部材を対抗するように設けてそれぞれ出入口室
を形成し、上記燃料導入プレートの入口室に面したマス
ク枠の一部を切り欠いて燃料供給口を形成し、上記燃焼
室プレートの仕切部材間のプレート部材に多数の分散孔
を形成すると共にその出入口室に面したマスク枠の一部
を切り欠いて空気供給口及び排ガスの排出口を形成し、
さらに改質室プレートの出入口室に面したマスク枠の一
部を切り欠いて原料ガスの供給口と排出口とを形成し、
これらプレートを順次積層すると共に各段のプレート間
の周囲をTIG又はMIGにてシーム溶接接合して積層体を形
成し、その積層体の側面で整列した各プレートの供給口
及び排出口に、それぞれマニホールドをTIG又はMIGにて
溶接して取り付けたものであり、また、燃焼室プレート
のマスク枠と改質プレートのマスク枠には、触媒の出し
入れのための触媒充填口が開閉自在に設けたものであ
る。
［作用］ 上記の構成によれば、各プレートを、そのプレート部
材の周囲に一体にマスク枠を設けて形成し、そのマスク
枠に各種ガスの給排用口を形成することで、プレート間
の周囲を溶接すれば、プレート間のシールは良好とな
り、しかもその積層体にマニホールドを取り付けること
で各種ガスの給排も容易にできる。
［実施例］ 以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明
する。
先ず第１図は本発明のプレート型改質器の部分破断斜
視図を示す。
このプレート型改質器は、基本的には燃料導入プレー
ト11と燃焼室プレート12と改質室プレート13とを多段に
積層した積層体10から構成される。
各プレート11,12,13の詳細を第２図（ａ）〜（ｃ）に
より説明すると、各プレート11,12,13は、それぞれ同じ
大きさのプレート部材14の周囲にマスク枠15を一体に溶
接して形成され、第２図（ｃ）に示すように燃料導入プ
レート11のマスク枠15には、燃料供給口16が予め切り欠
かれて形成され、第２図（ｂ）に示すように燃焼室プレ
ート12のマスク枠15には、空気供給口17及び排ガス排出
口18が予め切り欠かれて形成されると共にそのプレート
部材14に多数の分散孔19が穿設されて形成され、第２図
（ａ）に示すように改質室プレート13のマスク枠15に
は、原料ガスの供給口20及びその排出口21が予め切り欠
かれて形成される。この各プレート部材14上に対向して
上部面が多数凹凸が連続した仕切部材22,23が一体に取
り付けられる。この仕切り部材22,23により、改質室プ
レート13には仕切部材22,23間に改質触媒が充填される
改質室24が形成され、また燃焼室プレート12には仕切部
材22,23間に燃焼触媒が充填される燃焼室25が形成さ
れ、また燃料導入プレート11には仕切部材22,23間に燃
料導入室31が形成され、さらに各プレート11,12,13の仕
切部材22,23の左右に入口室26及び出口室27が形成され
る。各種ガスの給排口16,17,18,20,21は、それぞれこの
入口室26及び出口室27に連通するように設けられる。ま
た各プレート部材14上には、マスク枠15の高さと同じ高
さの小円柱状のスペーサ部材28が多数プレート部材14と
一体に配設される。
改質室プレート13の原料ガスの供給口20は、入口室26
と連通するようにマスク枠15に設けられるが、マスク枠
15には、その供給口20と連続して改質室24に改質触媒を
充填するための触媒充填口29が形成され、同じく燃焼室
プレート12のマスク枠15には空気供給口17と連続して燃
焼室25に燃焼触媒を充填するための触媒充填口30が形成
される。燃焼室プレート12のプレート部材14に多数穿設
される分散孔19は、第２図（ｂ）に示すように仕切部材
22,23間で仕切られた燃焼室25に位置するプレート部材1
4に穿設し、かつ出口室27近くには所定幅ｄ分穿設せず
にしておく。
以上において、先ずそれぞれマスク枠15,仕切部材22,
23を排した燃料導入プレート11の上に燃焼室プレート12
を重合し、さらにその燃焼室プレート12の上に改質室プ
レート13を重合し、この改質室プレート13上に再度燃料
導入プレート11を重合し以後各プレート11,12,13を順に
重合すると共に各プレート間をTIGやMIG溶接を行って第
３図に示した積層体10を形成する。この場合積層体10の
最上層の改質室プレート13上には、第１図に示すよう
に、その改質室24及び出入口室26,27を覆う隔離プレー
ト32を重合すると共にその上部に上部指示枠板33を重合
し、さらに上部板34を重合し、また最下層の燃料導入プ
レート11の下部には下部支持枠板35を重合すると共にそ
の下部に下部板36を重合して積層体10とする。
このように積層体10を形成すると各段の給排口16,17,
18,20,21は、積層体10の側面で上下に整列した状態とな
る。上下に整列した各給排口16,17,18,20,21には給排用
のマニホールド37,38,39,40,41をそれぞれ溶接して取り
付ける。すなわち燃料導入プレート11の燃料供給口16に
は燃料供給用マニホールド37を取り付け、燃焼室プレー
ト12の空気供給口17には空気供給マニホールド38を、そ
の排ガス排出口18には排気用マニホールド39をそれぞれ
取り付け、さらに改質室プレート13の原料ガス供給口20
には原料ガス供給マニホールド40を、またその排出口21
には改質ガス排出用マニホールド41を取り付ける。
これらマニホールド37,38,39,40,41は、接続筒部37a
〜41aとフランジ部37b〜41bからなり、接続筒部37a〜41
aは積層体10の側面で上下に整列する各給排口16,17,18,
20,21を覆うように形成される。この場合空気供給マニ
ホールド38と原料ガス供給マニホールド40の接続筒部38
a,40aは、その空気供給口17及び原料ガス供給口20とれ
ぞれ連続する燃焼触媒充填口30及び改質触媒充填口29を
も同時に覆う口径に形成される。この触媒充填口30,29
には、第４〜６図に示すように、その各段の触媒充填口
30,29に対応してスリット口30a,29aが形成されたスリッ
ト板42,43が積層体10に溶接接合され、空気供給マニホ
ールド38と原料ガス供給マニホールド40の接続筒部38a,
40aは、そのスリット板42,43をも覆うような口径にされ
る。このスリット板42,43には、そのスリット板42,43の
スリット口30a,29aを塞ぐシール板44,45がネジ止めによ
り着脱自在に設けられる。
以上のようにして本発明のプレート型改質器を組み立
てた後、先ず空気供給マニホールド38と原料ガス供給マ
ニホールド40内のスリット板42,43のスリット口30a,29a
より、各段の燃焼室25及び改質室24にそれぞれ球状に形
成した燃焼用触媒（例えば、パラジウム系触媒）46及び
改質触媒（例えば、ニッケル系触媒）47を、第１図に示
すように充填した後、そのスリット板42,43にシール板4
4,45をネジ止めしてスリット口30a,29aを塞ぐ。
改質運転に於いては、燃料供給マニホールド37に燃料
ガス、例えば燃料電池のアノードから排出されるオフガ
スを供給し、また空気供給マニホールド38より空気を供
給する。他方原料ガス供給マニホールド40よりメタンと
水蒸気からなる原料ガスを供給する。これら各ガスは、
マニホールド37,38,40より各プレート11,12,13に形成さ
れた供給口16,17,20を介して各プレート11,12,13の入口
室26に流入し、仕切部材22の凹部を通って各プレートの
室に流入する。先ず燃料ガスは、その供給口16より入口
室26を介して燃料導入プレート11内の導入室31に流入す
ると、その導入室31から上部の燃焼室プレート12の分散
孔19を介して燃焼室25の全面に全て均一に流入する。他
方燃焼室プレート12の空気供給口17より入口室26を介し
仕切部材22の凹部を通って燃焼室25に空気が供給され、
分散孔19を介して燃焼室25に流入した燃料ガスと空気と
が混合し燃焼用触媒にて燃焼が行われ、その排ガスが出
口側の仕切部材23を介して出口室27に流れ、さらに排出
口18より排気マニホールド39を介して排気される。この
燃焼室25での発生熱は、改質室プレート13を介して改質
室24に伝熱される。改質室24には、供給口20より入口室
26を介してメタンと水蒸気が供給され、改質触媒により
上述した改質反応にてH2とCOガスとに改質され、改質後
のガスが出口室27より排出口21を介しさらに介質ガス排
出マニホールド41を介して例えば燃料電池のアノードに
供給される。また長期に運転中に燃焼用及び改質触媒4
6,47が劣化したならば、シール板44,45を外し、スリッ
ト板42,43のスリット口30a,29aから触媒46,47を取り出
して再度新たな触媒を充填すればよい。
以上において、各プレート11,12,13は、その周囲が溶
接接合されており、かつその給排口16,17,18,20,21は、
積層体10の側面に開口した状態となり、この各給排口1
6,17,18,20,21には給排用のマニホールド37,38,39,40,4
1を、それぞれ溶接して取り付けることで、各プレート1
1,12,13間のシールの必要がなく、各種ガスのシール性
が格段に向上する。
尚上述の実施例においては、積層体10の各プレート1
1,12,13の出入口室26,27の配置を同じ位置にしたが、適
宜出入口室の位置を変更してもよい。また燃料と空気の
供給先を交換することも可能である。さらに各プレート
11,12,13のプレート部材14には、熱膨張を吸収できるよ
う仕切部材22,23間で、かつその仕切部材22,23の近傍の
プレート部材14の断面を波状に形成して熱膨張を吸収で
きる構造にしてもよい。
上述の実施例においては、燃焼用触媒を球状に形成
し、触媒の交換を容易にする例で説明したが、触媒形状
は必ずしも球状に限定されるものでなく任意の形状のも
のが使用できることは勿論である。
［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように本発明によれば
次のごとき優れた効果を発揮する。
（１）燃料導入プレートと燃焼室プレートと改質室プレ
ートとを多段に重合すると共にその間を溶接しかつその
積層体の側面に位置して給排用口を形成すると共にその
給排口にマニホールドを接続することで、ガスの給排に
シール材を用いる必要がなく、そのシール性が格段に向
上する。
（２）各プレートのマスク枠内には、一対の対抗する仕
切部材で出入口室を形成し、その出入口室に面したマス
ク枠に給排口を形成することで、ガスの給排が良好であ
り、各段のプレートを重合すると共に溶接し、マニホー
ルドを溶接するだけで簡単にプレート型改質器を制作で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す部分破断斜視図、第２
図は本発明における各プレートの詳細図、第３図は本発
明において積層体にマニールドを取り付ける状態の斜視
図、第４図は背面図、第５図は平面図、第６図は正面
図、第７図は側面図である。 図中、10は積層体、11は燃料導入プレート、12は燃焼室
プレート、13は改質室プレート、14はプレート部材、15
はマスク枠、16,17,18,20,21は給排口、19は分散孔、3
7,38,39,40,41は給排用のマニホールド、46は燃焼触
媒、47は改質触媒である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プレート部材の上面の周囲にマスク枠を一
    体に取り付けて燃料導入プレートと燃焼触媒が充填され
    る燃焼室プレートと改質触媒が充填される改質プレート
    とをそれぞれ形成すると共にそのマスク枠で囲まれたプ
    レート部材上に、凹凸が形成された仕切部材を対抗する
    ように設けてそれぞれ出入口室を形成し、上記燃料導入
    プレートの入口室に面したマスク枠の一部を切り欠いて
    燃料供給口を形成し、上記燃焼室プレートの仕切部材間
    のプレート部材に多数の分散孔を形成すると共にその出
    入口室に面したマスク枠の一部を切り欠いて空気供給口
    及び排ガスの排出口を形成し、さらに改質室プレートの
    出入口室に面したマスク枠の一部を切り欠いて原料ガス
    の供給口と排出口とを形成し、これらプレートを順次積
    層すると共に各段のプレート間の周囲をTIG又はMIGにて
    シーム溶接接合して積層体を形成し、その積層体の側面
    で整列した各プレートの供給口及び排出口に、それぞれ
    マニホールドをTIG又はMIGにて溶接して取り付けたこと
    を特徴とするプレート型改質器。
  2. 【請求項２】燃焼室プレートのマスク枠と改質プレート
    のマスク枠には、触媒の出し入れのための触媒充填口が
    開閉自在に設けられる請求項１記載のプレート型改質
    器。
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5209906A (en) * 1991-05-10 1993-05-11 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Modular isothermal reactor
US5270127A (en) * 1991-08-09 1993-12-14 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Plate shift converter
US5316747A (en) * 1992-10-09 1994-05-31 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for the selective oxidation of carbon monoxide in a hydrogen-containing gas mixture
DE69631428T2 (de) 1995-10-13 2004-12-02 Nordson Corp., Westlake System und verfahren zur beschichtung der unterseite von flip chips
US5733347A (en) * 1995-12-27 1998-03-31 International Fuel Cells Corp. Compact fuel gas reformer assemblage
US5858314A (en) * 1996-04-12 1999-01-12 Ztek Corporation Thermally enhanced compact reformer
DE19639150C2 (de) * 1996-09-24 1998-07-02 Daimler Benz Ag Zentrale Heizvorrichtung für ein Gaserzeugungssystem
JPH10265202A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 水素製造装置
DE19825102C2 (de) * 1998-06-05 2001-09-27 Xcellsis Gmbh Verfahren zur Herstellung eines kompakten katalytischen Reaktors
US6203587B1 (en) * 1999-01-19 2001-03-20 International Fuel Cells Llc Compact fuel gas reformer assemblage
DE19931063C2 (de) * 1999-07-01 2003-12-11 P21 Power For The 21St Century Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Kühlen und Heizen von Reaktorelementen
GB9918586D0 (en) * 1999-08-07 1999-10-06 British Gas Plc Compact reactor
DE10001064B4 (de) * 2000-01-13 2004-03-11 Ballard Power Systems Ag Reformierungsreaktor in Schichtbauweise
WO2002085509A1 (en) * 2001-04-24 2002-10-31 Hydrogen Burner Technology, Inc. Flat plate integrated reactor
GB0116894D0 (en) 2001-07-11 2001-09-05 Accentus Plc Catalytic reactor
US7201883B2 (en) 2001-10-12 2007-04-10 Compactgtl Plc Catalytic reactor
GB0124999D0 (en) 2001-10-18 2001-12-05 Accentus Plc Catalytic reactor
GB0125035D0 (en) 2001-10-18 2001-12-12 Accentus Plc Catalytic reactor
US7077643B2 (en) * 2001-11-07 2006-07-18 Battelle Memorial Institute Microcombustors, microreformers, and methods for combusting and for reforming fluids
US20050171217A1 (en) 2001-12-05 2005-08-04 Bowe Michael J. Process and apparatus for steam-methane reforming
GB0129054D0 (en) 2001-12-05 2002-01-23 Accentus Plc Catalytic reactor and process
US7967878B2 (en) 2002-01-04 2011-06-28 Meggitt (Uk) Limited Reformer apparatus and method
AUPR981702A0 (en) 2002-01-04 2002-01-31 Meggitt (Uk) Limited Steam reformer
US8177868B2 (en) 2002-01-04 2012-05-15 Meggitt (Uk) Limited Reforming apparatus and method
KR100475587B1 (ko) * 2002-10-17 2005-03-10 (주)세티 연료전지를 위한 평판형 연료개질기
US7632531B2 (en) * 2003-04-11 2009-12-15 International Flavors & Fragnances Inc. Alkyldienamides exhibiting taste and sensory effect in flavor compositions
JP2007504635A (ja) 2003-05-16 2007-03-01 バッテル・メモリアル・インスティチュート 迅速始動燃料改質システム及び技術
US7520917B2 (en) * 2004-02-18 2009-04-21 Battelle Memorial Institute Devices with extended area structures for mass transfer processing of fluids
US20050188617A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-01 Casio Computer Co., Ltd. Reactor and power generator
JP4366483B2 (ja) * 2004-02-26 2009-11-18 カシオ計算機株式会社 反応器
WO2005087360A1 (en) * 2004-03-09 2005-09-22 Intelligent Energy, Inc. Modular reformer with enhanced heat recuperation
US7526103B2 (en) * 2004-04-15 2009-04-28 Donnelly Corporation Imaging system for vehicle
GB2427373A (en) * 2005-03-05 2006-12-27 Catal Internat Ltd A reactor
US20060225347A1 (en) * 2005-04-12 2006-10-12 Dong-Uk Lee Reformer for fuel cell system
KR100637497B1 (ko) * 2005-04-12 2006-10-20 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템용 개질장치
KR100669395B1 (ko) * 2005-06-24 2007-01-15 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템용 개질장치
KR100639008B1 (ko) * 2005-04-13 2006-10-25 삼성에스디아이 주식회사 평판형 개질기 및 이를 채용한 연료 전지 시스템
GB0509670D0 (en) * 2005-05-11 2005-06-15 Prototech As Fuel processing system
KR100755608B1 (ko) * 2006-04-19 2007-09-06 삼성전기주식회사 마이크로 유로 내의 촉매 충전방법
FR3071750B1 (fr) * 2017-09-29 2022-01-28 Atmostat Reacteur-echangeur a vieillissement maitrise

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2730434A (en) * 1950-05-01 1956-01-10 Oxy Catalyst Inc Catalytic contacting unit
GB1116345A (en) * 1964-06-16 1968-06-06 Marston Excelsior Ltd Improvements in or relating to chemical catalytic reactors and like process vessels in which fluids are contacted with solid materials
US4182795A (en) * 1978-07-10 1980-01-08 Energy Research Corporation Fuel cell thermal control and reforming of process gas hydrocarbons
US4365007A (en) * 1981-06-12 1982-12-21 Energy Research Corporation Fuel cell with internal reforming
US4504447A (en) * 1981-11-13 1985-03-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Slab reformer
JPS6124170A (ja) * 1984-07-13 1986-02-01 Mitsubishi Electric Corp 溶融炭酸塩形燃料電池
JPS6186935A (ja) * 1984-10-05 1986-05-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd 反応装置およびこの反応装置を用いる燃料電池発電方法
JPS61236601A (ja) * 1985-04-10 1986-10-21 Hitachi Ltd 燃料電池システム用の水蒸気改質装置
JPS61286204A (ja) * 1985-06-10 1986-12-16 Kawasaki Heavy Ind Ltd 水素製造用改質器
JPS63291802A (ja) * 1987-05-25 1988-11-29 Hitachi Ltd 燃料改質装置
JPH0422827Y2 (ja) * 1987-09-25 1992-05-26

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DE69003516D1 (de) 1993-10-28

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