(57)【要約】【課題】非水溶性液体燃料の気化方法において、液体燃料を気化させるための加熱時に、高温による熱分解を防止する方法を提供するものである。【解決手段】灯油等の石油系液体燃料或いはその他の非水溶性液体燃料の気化方法で、液体燃料と水とを送液パイプ内で適宜細かな間隔で交互に配列させた後、気化器に導いて加熱し蒸発気化させるようにしたので、１つの気化器で液体燃料と水とを気化混合することが出来、気化器が１つで済む分コストダウンが図られるものであり、また液体燃料と水とが、同一空間で蒸発することにより、分圧が下がり低い温度でそれぞれを気化させることが出来、省エネルギーが可能である上に、液体燃料が高温で分解することも防止されるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯油等の石油系液体燃料或いはその他の非水溶性液体燃料の気化方法において、液体燃料と水とを送液パイプ内で適宜細かな間隔で交互に配列させた後、気化器に導いて加熱し蒸発気化させる事を特徴とする燃料電池システムに用いる非水溶性液体燃料の気化方法。
【請求項２】
前記液体燃料と水との送液パイプ内での交互の配列は、液体燃料を圧送する燃料ポンプと、水を圧送する水ポンプとをプランジャーポンプで構成し、各ポンプを駆動させる送出パルスを制御することで行うようにした事を特徴とする請求項１記載の燃料電池システムに用いる非水溶性液体燃料の気化方法。
【請求項３】
前記送出パルスの制御は、位相を１８０°ずらした事を特徴とする請求項２記載の燃料電池システムに用いる非水溶性液体燃料の気化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料電池システムに用いる非水溶性液体燃料の気化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種のものにおいては、液体燃料と水とをそれぞれ別々に気化させた後改質器に導き、混合して水蒸気改質を行おうとするものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２８３０９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来のものでは、気化器における気化温度は、液体燃料の確実な気化を得るために、該液体燃料の気化温度以上に保つ必要があり、その為灯油等の比較的気化温度の高い液体燃料の場合、液体燃料を完全に気化させるために気化器における気化温度を高くすると、液体燃料である灯油が気化して水蒸気と混合する前に高温により熱分解を起こす可能性があった。
【０００５】
また、高温による液体燃料の熱分解を防ぐために、気化器における気化温度を液体燃料の気化温度に近く設定すると、液体燃料の品質のバラツキ等によっては液体燃料が十分気化しきれずに、比較的気化温度の高い成分が気化器に蓄積してしまうという問題もあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決するため、特にその構成を、灯油等の石油系液体燃料或いはその他の非水溶性液体燃料の気化方法において、液体燃料と水とを送液パイプ内で適宜細かな間隔で交互に配列させた後、気化器に導いて加熱し蒸発気化させるものである。
【０００７】
これにより、１つの気化器で液体燃料と水とを気化混合することが出来、気化器が１つで済む分コストダウンが図られるものであり、また液体燃料と水とが、同一空間で蒸発することにより、分圧が下がり低い温度でそれぞれを気化させることが出来、省エネルギーが可能である上に、液体燃料が高温で分解することも防止されるものである。
【０００８】
また請求項２では、液体燃料と水との送液パイプ内での交互の配列は、液体燃料を圧送する燃料ポンプと、水を圧送する水ポンプとをプランジャーポンプで構成し、各ポンプを駆動させる送出パルスを制御することで行うようしたので、送液パイプ内に液体燃料と水を交互に配列することが、各プランジャーポンプの駆動を制御することで容易に行え、しかも長期に渡って確実に行えるものである。
【０００９】
また請求項３では、送出パルスの制御は、位相を１８０°ずらしたので、同じ体積の液体燃料と水とを過不足なく、的確に得ることが出来、常に良好な蒸発気化が行え安定した気化ガスが得られるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次にこの発明に係る気化方法を図面に示された一実施形態で説明する。
１は液体燃料である灯油を貯留した灯油タンクで、灯油供給パイプ２を介して直径２ｍｍの送液パイプ３に接続しており、前記灯油供給パイプ２途中にはプランジャーポンプから成る燃料ポンプ４が備えられている。
【００１１】
５は水を貯留した水タンクで、水供給パイプ６を介して送液パイプ３の前記灯油供給パイプ２の接続箇所と同じ所に接続し、更に水供給パイプ６途中にはプランジャーポンプから成る水ポンプ７が備えられている。
【００１２】
前記燃料ポンプ４と水ポンプ７とは、ポンプ駆動回路８によって位相を１８０°ずらした送出パルスで駆動制御され、灯油タンク１内の灯油と水タンク５内の水とを、ポンプ周波数１０Ｈｚで送液パイプ３に供給することで、該送液パイプ３内で灯油と水とが細かい間隔で交互に配列されるものである。
【００１３】
更にポンプ駆動回路８には、灯油供給パイプ２に備えられ雰囲気温度で変わる油温を検出する油温センサ９及び、水供給パイプ６に備えられ水温を検出する水温センサ１０が接続され、油温及び水温の検出値の入力を受けて、温度で変化する粘度、比重に対して制御の補正も行うものである。
【００１４】
１１は加熱バーナ１２により加熱される巻回したステンレスパイプから成る気化器で、一端部に送液パイプ３が接続され、灯油と水が細かく交互に配列された燃料を内部に噴霧し、灯油と水の混合液を加熱気化させるものである。
１３は各種触媒体（図示せず）等を収納し、水蒸気改質を行う改質器である。
【００１５】
次にこの一実施形態の作動について説明する。
今気化ヒータ１２に通電し気化器１１が加熱されて灯油水混合液の気化に適する所定の温度に達すると、ポンプ駆動回路８に信号が入り、先ず水ポンプ７のみを駆動して経路内の空気を抜いた後、燃料ポンプ４と水ポンプ７を１８０°位相をずらして駆動し、送液パイプ３内に灯油と水を細かく交互に配列させて順次供給して、気化器１１内にこの状態で噴霧すれば、高温となっている気化器１１の内壁に接触して蒸発気化する。
【００１６】
この時、気化器１１内の気相部分は水蒸気と灯油蒸気の混合したものとなっているので、灯油蒸気の分圧は大気圧と比べて低く、灯油の気化に必要な温度は燃料を単独で気化させる時と比べて低い温度とする事ができる。
【００１７】
気化した灯油水混合気は、改質器１３に送られて水蒸気改質され、改質ガスは燃料電池等の燃料などとして利用される。
又終了時にも水ポンプ７のみを駆動させて、改質器１３内の触媒体を洗浄した後、停止するようにしているものである。
【００１８】
従って、１つの気化器で液体燃料と水とを気化混合することが出来、気化器が１つで済む分コストダウンが図られるものであり、また液体燃料と水とが、同一空間で蒸発することにより、分圧が下がり低い温度でそれぞれを気化させることが出来、省エネルギーが可能である上に、液体燃料が高温で分解することも防止されるものである。
【００１９】
尚、この実施形態では、１８０°位相をずらしたものを説明したが、これに限定されず、その条件の違いによって、１２０°位相をずらした方が最適の場合もあり、又それ以下に位相をずらすことも考えられるものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、１つの気化器で液体燃料と水とを気化混合することが出来、気化器が１つで済む分コストダウンが図られるものであり、また液体燃料と水とが、同一空間で蒸発することにより、分圧が下がり低い温度でそれぞれを気化させることが出来、省エネルギーが可能である上に、液体燃料が高温で分解することも防止されるものである。
【００２１】
また請求項２では、液体燃料と水との送液パイプ内での交互の配列は、液体燃料を圧送する燃料ポンプと、水を圧送する水ポンプとをプランジャーポンプで構成し、各ポンプを駆動させる送出パルスを制御することで行うようしたので、送液パイプ内に液体燃料と水を交互に配列することが、各プランジャーポンプの駆動を制御することで容易に行え、しかも長期に渡って確実に行えるものである。
【００２２】
また請求項３では、送出パルスの制御は、位相を１８０°ずらしたので、同じ体積の液体燃料と水とを過不足なく、的確に得ることが出来、常に良好な蒸発気化が行え安定した気化ガスが得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の気化方法を付した燃料電池システムの要部ブロック図。
【図２】同電気回路の要部ブロック図。
【図３】同送液パイプの内部を示す説明図。
【符号の説明】
３  送液パイプ
４  燃料ポンプ
７  水ポンプ
８  ポンプ駆動回路
１１  気化器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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