(57)【要約】【課題】製作及び触媒交換が容易な多重筒型の燃料改質器を提供する。【解決手段】第１端板部１０Ａから第１筒部１０Ｂを突出させた第１ユニットＹ１、及び、第２端板部１１Ａから第２筒部１１Ｂを吐出させた第２ユニットＹ２を設け、第１端板部１０Ａと第２端板部１１Ａとを互いに反対側に位置させて第２筒部１１Ｂの内側に第１筒部１０Ｂを挿入した二重筒状態で、第１及び第２ユニットＹ１，Ｙ２を連結解除操作が自在な状態に連結する連結手段Ｙ３，１３ａ，１３ｂを設け、このユニット連結状態において、第１筒部１０Ｂと第２筒部１１Ｂとの間に形成される環状のユニット間空隙ｒ２を、触媒層Ｒａ，Ｒｂに連通させる器内燃料経路４、又は、器内燃料経路４の途中に位置させる触媒層Ｒａ，Ｒｂの収容部にする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
器内に収容した触媒層に原燃料を通過させて水素リッチな改質ガスを生成する燃料改質器であって、
第１端板部から第１筒部を突出させた第１ユニット、及び、第２端板部から第２筒部を吐出させた第２ユニットを設け、
前記第１端板部と前記第２端板部とを互いに反対側に位置させて前記第２筒部の内側に前記第１筒部を挿入した二重筒状態で、前記第１ユニットと前記第２ユニットとを連結解除操作が自在な状態に連結する連結手段を設け、
この連結手段によるユニット連結状態において、前記第１筒部と前記第２筒部との間に形成される環状のユニット間空隙を、前記触媒層に連通させる器内燃料経路、又は、器内燃料経路の途中に位置させる前記触媒層の収容部にしてある燃料改質器。
【請求項２】
前記第１筒部を二重筒構造にするとともに、前記連結手段によるユニット連結状態において、前記第１筒部の二重筒構造における環状の筒間空隙が前記第２端板部の側で前記ユニット間空隙に連通する構造にし、
この第１筒部の二重筒構造における筒間空隙を、器内燃料経路の途中に位置させる前記触媒層の収容部、又は、前記触媒層に連通させる器内燃料経路にしてある請求項１記載の燃料改質器。
【請求項３】
前記第１ユニットにおいて前記第１筒部の二重筒構造における内筒の内側に燃焼室形成筒を設けるとともに、
前記第２端板部の側を閉塞した前記内筒と前記燃焼室形成筒との間における環状の内部空隙が、前記第２端板部の側で前記燃焼室形成筒の内側に連通する構造にし、
前記燃焼室形成筒の内側に燃焼部を挿入した状態で改質用バーナー装置を前記第１端板部に取り付けて、前記内部空隙を燃料経路加熱用の排ガス路にしてある請求項２記載の燃料改質器。
【請求項４】
前記第１端板部に、前記燃料経路加熱用の排ガス路に続く熱回収用の排ガス路、及び、この熱回収用の排ガス路に対し伝熱壁を介して接する蒸気発生用の水槽を設けてある請求項３記載の燃料改質器。
【請求項５】
前記第２筒部を二重筒構造にして、その二重筒構造における密閉状の筒間空隙を原燃料予熱路にし、
この原燃料予熱路を通じて原燃料を器内燃料経路に供給する構造にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料改質器。
【請求項６】
前記連結手段として、前記二重筒状態にした前記第１筒部と前記第２筒部とを内側に位置させた状態で前記第１端板部と前記第２端板部とにわたらせて、それら第１端板部と第２端板部とに対し、少なくとも一方の端板部との連結には連結解除操作自在な連結具を用いた状態で連結する筒状の第３ユニットを設け、
この第３ユニットを介して前記第１ユニットと前記第２ユニットとを連結した状態において、第３ユニットと前記第２筒部との間に形成される環状の外側ユニット間空隙が、前記第１端板部の側で前記ユニット間空隙に連通する構造にし、この外側ユニット間空隙を、器内燃料経路の途中に位置させる前記触媒層の収容部、又は、前記触媒層に連通させる器内燃料経路にしてある請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料改質器。
【請求項７】
前記第３ユニットを二重筒構造又は三重以上の多重筒構造にするとともに、その第３ユニットを介して前記第１ユニットと前記第２ユニットとを連結した状態において、前記第３ユニットの二重筒構造における環状の筒間空隙、又は、前記第３ユニットの多重筒構造における複数の環状筒間空隙のうちの少なくとも１つを前記第２端板部の側で前記外側ユニット間空隙に対し直接又は外部管路を通じて連通させる構造にし、
この構造において前記外側ユニット間空隙に連通させる前記第３ユニットの筒間空隙を前記触媒層の収容部にしてある請求項６に記載の燃料改質器。
【請求項８】
第３端板部から第３筒部を突出させた第３ユニットを設けるとともに、
前記連結手段を、前記第１端板部と前記第２端板部とを互いに反対側に位置させて前記第２筒部の内側に前記第１筒部を挿入し、かつ、前記第２端板部と前記第３端板部とを互いに反対側に位置させて前記第３筒部の内側に前記第１筒部と前記第２筒部との組を挿入した三重筒状態で、前記第１ユニットと前記第２ユニットと前記第３ユニットとを相互に連結解除操作が自在な状態に連結する、
又は、前記第２ユニットと前記第３ユニットとの連結体を前記第１ユニットに対し連結解除操作が自在な状態に連結する、
又は、前記第１ユニットと前記第３ユニットとの連結体に対し前記第２ユニットを連結解除操作が自在な状態に連結する構造にし、
この連結手段によるユニット連結状態において、前記第２筒部と前記第３筒部との間に形成される環状の外側ユニット間空隙が前記第１端板部の側で前記ユニット間空隙に連通する構造にし、
この外側ユニット間空隙を、器内燃料経路の途中に位置させる前記触媒層の収容部、又は、前記触媒層に連通させる器内燃料経路にしてある請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料改質器。
【請求項９】
前記第３ユニットに、前記外側ユニット間空隙に対しその外周側で周方向の全周にわたり伝熱壁を介して接する環状の補助加熱路を設け、
この補助加熱路を通じて前記蒸気発生用水槽での発生水蒸気を器内燃料経路に供給する構造にしてある請求項６〜８のいずれか１項に記載の燃料改質器。
【請求項１０】
前記第３ユニットに、環状の前記補助加熱路に対しその外周側で周方向の全周にわたり伝熱壁を介して接する環状のガス冷却路を設け、
前記外側ユニット間空隙を通過した改質ガスを前記ガス冷却路に通過させる構造にしてある請求項９記載の燃料改質器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天然ガスや液化石油ガス等の水素を含む原燃料を器内収容の触媒層に通過させて水素リッチな改質ガスを生成する燃料改質器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の燃料改質器としては、多重筒構造により形成される複数の環状筒間空隙を筒一端側と筒他端側とで交互に連通させて、縦断面視で蛇行状の器内燃料経路を形成し、この器内連通経路の途中に触媒層を収容する構造のものが多用されているが（特許文献１参照）、従来、この多重筒型の燃料改質器を製作するにあたっては、筒部材や端板部材などの所要の単位部材を準備した上で、器内の内方に位置させる部材に対し、その外側に位置させる部材を溶接し、それに続き、その溶接構造体に対し、さらに外側に位置させる部材を溶接するといった作業を繰り返す組み立て形態を採っており、そして、その溶接による組み立ての途中段階において、形成過程にある器内燃料経路の所定箇所に触媒層を収容するようにし、これにより、各単位部材を溶接により連結した一体構造の改質器を形成していた。
【０００３】
【特許文献１】
再公表特許ＷＯ００／６３１１４号公報
【特許文献２】
特開平６−１３０９６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の多重筒型改質器は、器内の内方に位置する単位部材から順に溶接して組み立てる構造の為、次の（イ）〜（ニ）の問題があった。
【０００５】
（イ）各段階の溶接作業を完了する毎に溶接良否の検査を行った上で次の段階の溶接作業に移らなければならず、溶接作業と検査作業との交互の繰り返しとなって製作作業が煩雑になる。
【０００６】
（ロ）溶接による組み立てが進むほど、溶接構造体の重量が次第に大きくなって、溶接作業が行い難くなる。
【０００７】
（ハ）異なる部分を併行して組み立てることができず、その為、上記（イ），（ロ）の問題とも相俟って製作能率が悪く、また、そのことで製作コストが嵩む。
【０００８】
（ニ）製作後は収容触媒層の交換が行えず、触媒劣化が生じたときには改質器全体の交換が必要になり、維持コストが嵩む。
【０００９】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な組み立て構造を採ることにより、上記問題を効果的に解消する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明は、器内に収容した触媒層に原燃料を通過させて水素リッチな改質ガスを生成する燃料改質器に係り、その特徴は、
第１端板部から第１筒部を突出させた第１ユニット、及び、第２端板部から第２筒部を吐出させた第２ユニットを設け、
前記第１端板部と前記第２端板部とを互いに反対側に位置させて前記第２筒部の内側に前記第１筒部を挿入した二重筒状態で、前記第１ユニットと前記第２ユニットとを連結解除操作が自在な状態に連結する連結手段を設け、
この連結手段によるユニット連結状態において、前記第１筒部と前記第２筒部との間に形成される環状のユニット間空隙を、前記触媒層に連通させる器内燃料経路、又は、器内燃料経路の途中に位置させる前記触媒層の収容部にしてある点にある。
【００１１】
つまり、この構成によれば（図２〜図４参照）、第１ユニットＹ１を構成する複数の単位部材（筒部材や端板部材など）を溶接して第１ユニットＹ１を形成し、また同様に、第２ユニットＹ２を構成する複数の単位部材を溶接して第２ユニットＹ２を形成し、その後、これら第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２とを連結手段Ｙ３，１３ａ，１３ｂにより連結する前に、それらユニットＹ１，Ｙ２の夫々について溶接良否の検査を行うことができる。すなわち、全ての溶接作業を完了した上で溶接良否の検査作業を一括に行うことができ、これにより、溶接作業と検査作業とを交互に行いながら製作を進める従前の製作形態に比べ、改質器２Ａの製作作業を簡素化することができる。
【００１２】
また、溶接作業は各ユニットＹ１，Ｙ２の形成完了段階までであるから、改質器全体の製作完了段階まで溶接による組み立てを行う従前の製作形態に比べ、組み立てが進むほど溶接構造体の重量が大きくなって溶接作業が行い難くなるといったことを効果的に抑止でき、これにより、溶接作業そのものも容易なもので済ませることができる。
【００１３】
しかも、分業形態で各ユニットＹ１，Ｙ２を併行して組み立てることもでき、これにより、上記製作作業の簡素化及び溶接作業の容易化とも相俟って、改質器の製作能率を効果的に向上させることができ、また、そのことで製作コストを効果的に低減することができる。
【００１４】
そしてまた、第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２とを連結解除操作が自在な状態に連結することで第１ユニットＹ１の第１筒部１０Ｂと第２ユニットＹ２の第２筒部１１Ｂとの間に形成される環状のユニット間空隙ｒ２を、触媒層に連通させる器内燃料経路４、又は、器内燃料経路４の途中に位置させる触媒層の収容部にするから、そのユニット間空隙ｒ２に連通する箇所に収容した触媒層や、そのユニット間空隙ｒ２に収容した触媒層を、第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２との連結の解除により容易に交換することができ、これにより、触媒劣化が発生した際の改質器全体の交換を不要にして、維持コストを安価にすることができる。
【００１５】
ちなみに、多重筒型の改質器において、筒部に対し端板部（蓋）を取り外し操作が可能な状態に取り付ける構造にすることで、器内に収容した触媒層の交換を可能にすることが提案されているが（特許文献２参照）、この提案技術では、触媒層の交換が可能になるのが限度で、上記した検査作業の一括化による製作作業の容易化、溶接構造体の軽量化による溶接作業の容易化、並びに、併行組み立てによる製作能率の向上といった効果まで期待することはできない。
【００１６】
なお、請求項１に係る発明の実施において、各ユニットＹ１，Ｙ２は単位部材の溶接のみにより形成する構造に限らず、溶接以外の手法により単位部材を連結する部分を有する構造であってもよい。
【００１７】
〔２〕請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記第１筒部を二重筒構造にするとともに、前記連結手段によるユニット連結状態において、前記第１筒部の二重筒構造における環状の筒間空隙が前記第２端板部の側で前記ユニット間空隙に連通する構造にし、
この第１筒部の二重筒構造における筒間空隙を、器内燃料経路の途中に位置させる前記触媒層の収容部、又は、前記触媒層に連通させる器内燃料経路にしてある点にある。
【００１８】
つまり、この構成によれば（同じく図２〜図４参照）、第２端板部１１Ａの側で折り返す形態の一連の器内燃料経路４を、上記ユニット間空隙ｒ２と第１筒部１０Ｂの二重筒構造における筒間空隙ｒ１とにより形成することができて、その折り返し形態の器内燃料経路４における適当箇所を触媒層の収容部にすることができ、これにより、触媒層を収容する器内燃料経路４の長さを大きく確保しながらも全体構成をコンパクトにし得るという多重筒型改質器の利点を効果的に発現させることができる。
【００１９】
そして、第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２との連結を解除すれば、第１筒部１０Ｂの二重筒構造における筒間空隙ｒ１を第２端板部１１Ａの側の端部において開放状態にすることができるから、その筒間空隙ｒ１を触媒層の収容部にしたとしても、その触媒層の交換は容易に行うことができる。
【００２０】
〔３〕請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記第１ユニットにおいて前記第１筒部の二重筒構造における内筒の内側に燃焼室形成筒を設けるとともに、
前記第２端板部の側を閉塞した前記内筒と前記燃焼室形成筒との間における環状の内部空隙が、前記第２端板部の側で前記燃焼室形成筒の内側に連通する構造にし、
前記燃焼室形成筒の内側に燃焼部を挿入した状態で改質用バーナー装置を前記第１端板部に取り付けて、前記内部空隙を燃料経路加熱用の排ガス路にしてある点にある。
【００２１】
つまり、この構成によれば（同じく図２〜図４参照）、改質用バーナー装置３の燃焼部３ａで発生させる燃焼排ガスＥを第２端板部１１Ａの側で上記燃焼室形成筒５の内側から上記内部空隙７ａに流出させて、その燃焼排ガスＥを燃料経路加熱用排ガス路としての上記内部空隙７ａの通過過程で、前記第１筒部１０Ｂの二重筒構造における筒間空隙ｒ１やその外側の前記ユニット間空隙ｒ２に収容した触媒層に対し効果的に加熱作用させることができ、これにより、複数ユニットからなる分割構成を採りながらも、触媒層に対する加熱効率（ひいては改質効率）の高い燃料改質器にすることができる。
【００２２】
〔４〕請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記第１端板部に、前記燃料経路加熱用の排ガス路に続く熱回収用の排ガス路、及び、この熱回収用の排ガス路に対し伝熱壁を介して接する蒸気発生用の水槽を設けてある点にある。
【００２３】
つまり、この構成によれば（同じく図２〜図４参照）、燃料経路加熱用の排ガス路７ａにおいて前記の如く触媒層に対し加熱作用させた後の燃焼排ガスＥを上記熱回収用の排ガス路７ｂに導いて、その燃焼排ガスＥを熱回収用排ガス路７ｂの通過過程で伝熱壁６ａを介し蒸気発生用水槽６内の水Ｗに対し加熱作用させることができ、これにより、複数ユニットからなる分割構成を採りながらも、触媒層の加熱に寄与した後の燃焼排ガスの保有熱を有効に回収利用して改質用水蒸気を器内で生成できるコンパクトな燃料改質器にすることができる。
【００２４】
〔５〕請求項５に係る発明は。請求項１〜４のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記第２筒部を二重筒構造にして、その二重筒構造における密閉状の筒間空隙を原燃料予熱路にし、
この原燃料予熱路を通じて原燃料を器内燃料経路に供給する構造にしてある点にある。
【００２５】
つまり、この構成によれば（同じく図２〜図４参照）、上記の原燃料予熱路２３に隣接する器内燃料経路４ないし触媒層収容部としての前記ユニット間空隙ｒ２から原燃料予熱路２３に付与される熱（すなわち、前記改質用バーナー装置３の発生熱や発熱改質反応による発生熱のうちユニット間空隙ｒ２にまで至った熱）により、器内燃料経路４への供給原燃料ＧＧを原燃料予熱路２３の通過過程で予熱することができて、その予熱により改質効率を高めることができ、これにより、複数ユニットからなる分割構成を採りながらも、改質効率及び熱効率の高い燃料改質器にすることができる。
【００２６】
〔６〕請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記連結手段として、前記二重筒状態にした前記第１筒部と前記第２筒部とを内側に位置させた状態で前記第１端板部と前記第２端板部とにわたらせて、それら第１端板部と第２端板部とに対し、少なくとも一方の端板部との連結には連結解除操作自在な連結具を用いた状態で連結する筒状の第３ユニットを設け、
この第３ユニットを介して前記第１ユニットと前記第２ユニットとを連結した状態において、第３ユニットと前記第２筒部との間に形成される環状の外側ユニット間空隙が、前記第１端板部の側で前記ユニット間空隙に連通する構造にし、この外側ユニット間空隙を、器内燃料経路の途中に位置させる前記触媒層の収容部、又は、前記触媒層に連通させる器内燃料経路にしてある点にある。
【００２７】
つまり、この構成によれば（同じく図２〜図４参照）、連結解除操作が自在な上記連結具１３ａ，１３ｂにより第３ユニットＹ３を介して第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２とを連結解除操作が自在な状態に連結することで改質器２Ａを形成する形態を採るから、検査作業の一括化による製作作業の容易化、溶接構造体の軽量化による溶接作業の容易化、並びに、併行組み立てによる製作能率の向上といった前述の効果は、損なうことなく得ることができる。
【００２８】
また、第１端板部１０Ａの側で折り返す形態の一連の器内燃料経路４を、上記ユニット間空隙ｒ２と外側ユニット間空隙ｒ３とにより形成することができて、その折り返し形態の器内燃料経路４における適当箇所を触媒層の収容部にすることができるから、触媒層を収容する器内燃料経路４の長さを大きく確保しながらも全体構成をコンパクトにし得るという多重筒型改質器の利点も効果的に発現させることができる。
【００２９】
そして、上記の外側ユニット間空隙ｒ３を触媒層の収容部にしたとしても、上記連結具１３ａ，１３ｂに対する連結解除操作により第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２との第３ユニットＹ３を介しての連結を解除すれば、第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２とにより形成するユニット間空隙ｒ２と同様、第２ユニットＹ２と第３ユニットＹ３とにより形成する外側ユニット間空隙ｒ３についても、その外側ユニット間空隙ｒ３に収容した触媒層を容易に交換することができる。
【００３０】
なお、請求項６に係る発明の実施において、第３ユニットＹ３は第１及び第２ユニットＹ１，Ｙ２と同様、単位部材の溶接のみにより形成する構造に限らず、溶接以外の手法により単位部材を連結する部分を有する構造であってもよい。
【００３１】
〔７〕請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記第３ユニットを二重筒構造又は三重以上の多重筒構造にするとともに、その第３ユニットを介して前記第１ユニットと前記第２ユニットとを連結した状態において、前記第３ユニットの二重筒構造における環状の筒間空隙、又は、前記第３ユニットの多重筒構造における複数の環状筒間空隙のうちの少なくとも１つを前記第２端板部の側で前記外側ユニット間空隙に対し直接又は外部管路を通じて連通させる構造にし、
この構造において前記外側ユニット間空隙に連通させる前記第３ユニットの筒間空隙を前記触媒層の収容部にしてある点にある。
【００３２】
つまり、この構成によれば（図５又は図６参照）、第１端板部１０Ａの側と第２端板部１１Ａの側との２箇所で折り返す形態の一連の器内燃料経路４を、前記のユニット間空隙ｒ２と外側ユニット間空隙ｒ３と上記第３ユニットＹ３の二重筒構造又は多重筒構造における筒間空隙ｒ４とにより形成することができて、その２回折り返し形態の器内燃料経路４における適当箇所を触媒層の収容部にすることができ、これにより、触媒層を収容する器内燃料経路４の長さを大きく確保しながらも全体構成をコンパクトにし得るという多重筒型改質器の利点を一層効果的に発現させることができる。
【００３３】
なお、請求項７に係る発明の実施において、第３ユニットＹ３の筒間空隙ｒ４に収容した触媒層Ｒｃの交換は、その筒間空隙ｒ４に対して設けた栓や蓋を開いて行うようにすればよい。
【００３４】
〔８〕請求項８に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
第３端板部から第３筒部を突出させた第３ユニットを設けるとともに、
前記連結手段を、前記第１端板部と前記第２端板部とを互いに反対側に位置させて前記第２筒部の内側に前記第１筒部を挿入し、かつ、前記第２端板部と前記第３端板部とを互いに反対側に位置させて前記第３筒部の内側に前記第１筒部と前記第２筒部との組を挿入した三重筒状態で、前記第１ユニットと前記第２ユニットと前記第３ユニットとを相互に連結解除操作が自在な状態に連結する、
又は、前記第２ユニットと前記第３ユニットとの連結体を前記第１ユニットに対し連結解除操作が自在な状態に連結する、
又は、前記第１ユニットと前記第３ユニットとの連結体に対し前記第２ユニットを連結解除操作が自在な状態に連結する構造にし、
この連結手段によるユニット連結状態において、前記第２筒部と前記第３筒部との間に形成される環状の外側ユニット間空隙が前記第１端板部の側で前記ユニット間空隙に連通する構造にし、
この外側ユニット間空隙を、器内燃料経路の途中に位置させる前記触媒層の収容部、又は、前記触媒層に連通させる器内燃料経路にしてある点にある。
【００３５】
つまり、この構成によれば（図７参照）、第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２と第３ユニットＹ３とを相互に連結解除操作が自在な状態に連結（又は、第２ユニットＹ２と第３ユニットＹ３との連結体を第１ユニットＹ１に対し連結解除操作が自在な状態に連結、又は、第１ユニットＹ１と第３ユニットＹ３との連結体に対し第２ユニットＹ２を連結解除操作が自在な状態に連結）することで改質器２Ａを形成する形態を採るから、検査作業の一括化による製作作業の容易化、溶接構造体の軽量化による溶接作業の容易化、並びに、併行組み立てによる製作能率の向上といった前述の効果は、損なうことなく得ることができる。
【００３６】
また、第１端板部１０Ａの側で折り返す形態の一連の器内燃料経路４を、上記のユニット間空隙ｒ２と外側ユニット間空隙ｒ３とにより形成することができて、その折り返し形態の器内燃料経路４における適当箇所を触媒層の収容部にすることができるから、触媒層を収容する器内燃料経路４の長さを大きく確保しながらも全体構成をコンパクトにし得るという多重筒型改質器の利点も効果的に発現させることができる。
【００３７】
そして、上記の外側ユニット間空隙ｒ３を触媒層の収容部にしたとしても、上記の連結解除操作を行えば、第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２とにより形成するユニット間空隙ｒ２と同様、第２ユニットＹ２と第３ユニットＹ３とにより形成する外側ユニット間空隙ｒ３についても、その外側ユニット間空隙ｒ３に収容した触媒層を容易に交換することができる。
【００３８】
なお、請求項８に係る発明の実施において、第３ユニットＹ３は第１及び第２ユニットＹ１，Ｙ２と同様、単位部材の溶接のみにより形成する構造に限らず、溶接以外の手法により単位部材を連結する部分を有する構造であってもよい。
【００３９】
また、請求項８に係る発明の実施においては、第１〜第３ユニットに加え、第４端板部から第４筒部を突出させた第４ユニットを設けて、第１〜第４の４つの筒部からなる四重筒状態で連結手段により第１〜第４ユニットを連結解除操作が自在に連結する構成や、さらに、第５端板部から第５筒部を突出させた第５ユニットを設けて、第１〜第５筒部からなる五重筒状態で連結手段により第１〜第５ユニットを連結解除操作が自在に連結する構成を採り、それにより、器内燃料経路の途中に位置させる触媒層の収容部や触媒層に連通させる器内燃料経路とする追加の外側ユニット間空隙を、第３筒部と第４筒部との間や第４筒部と第５筒部との間に形成するようにしてもよい。
【００４０】
〔９〕請求項９に係る発明は、請求項６〜８のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記第３ユニットに、前記外側ユニット間空隙に対しその外周側で周方向の全周にわたり伝熱壁を介して接する環状の補助加熱路を設け、
この補助加熱路を通じて前記蒸気発生用水槽での発生水蒸気を器内燃料経路に供給する構造にしてある点にある。
【００４１】
つまり、この構成によれば（図２〜図４参照）、器内燃料経路４又は触媒層収容部としての外側ユニット間空隙ｒ３から伝熱壁１２ｃを介して上記補助加熱路１６に付与される熱（すなわち、前記改質用バーナー装置３の発生熱や発熱改質反応による発生熱のうち外側ユニット間空隙ｒ３にまで至った熱）を有効に回収利用して、蒸気発生用の水槽６から水蒸気Ｓとともに送出される未蒸発水滴分を補助加熱路１６の通過過程で加熱蒸発させることができ、これにより、複数ユニットからなる分割構成を採りながらも、熱効率の高い燃料改質器にすることができる。
【００４２】
〔１０〕請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記第３ユニットに、環状の前記補助加熱路に対しその外周側で周方向の全周にわたり伝熱壁を介して接する環状のガス冷却路を設け、
前記外側ユニット間空隙を通過した改質ガスを前記ガス冷却路に通過させる構造にしてある点にある。
【００４３】
つまり、この構成によれば（同じく図２〜図４参照）、器内燃料経路４又は触媒層収容部としての外側ユニット間空隙ｒ３から上記ガス冷却路１７に流入させた改質ガスＧ′を、そのガス冷却路１７の通過過程で伝熱壁１２ｄを介し前記補助加熱路１６における水蒸気Ｓ及び未蒸発水滴分と熱交換させて、その改質ガスＧ′の残存保有熱を未蒸発水滴分の加熱蒸発に有効に回収利用しながら、生成改質ガスＧ′をその後処理として冷却することができ、この点で、熱効率の一層高い燃料改質器にすることができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
図１は燃料電池システムを示し、１は固体高分子型の燃料電池スタック、２Ａは原燃料ＧＧを改質処理して水素リッチな改質ガスＧ′を生成する改質器、２Ｂは改質器２Ａで生成した改質ガスＧ′に含まれる一酸化炭素ガスの濃度をＣＯ選択酸化処理により低減するＣＯ酸化器であり、このＣＯ酸化器２Ｂから送出される改質ガスＧ、及び、酸化剤ガスとしての空気Ａ１を燃料電池スタック１に供給することで燃料電池スタック１において電力を発生させる。
【００４５】
燃料電池スタック１は、固体高分子電解質膜を燃料極側及び酸素極側のガス拡散電極により挟持した構造の燃料電池セルを多数積層して構成してあり、各セルの燃料極側に改質ガスＧを供給するとともに、各セルの酸素極側に酸化剤ガスとしての空気Ａ１を供給することで電力を発生する。
【００４６】
改質器２Ａは、原燃料ＧＧを改質用触媒層ＲａとＣＯ変性用触媒層Ｒｂとに対しその順に通過させることで改質ガスＧ′を生成するものであり、図２，図３に示す如く、改質用バーナー装置３の燃焼部３ａを中央部に配置するとともに、原燃料ＧＧを通過させる縦断面視蛇行状の器内燃料経路４を上記燃焼部３ａの周囲に同芯状に配置した多重筒構造にし、改質用触媒層Ｒａ及びＣＯ変性用触媒層Ｒｂは、その順に原燃料ＧＧの通過方向で上流側から並べて、かつ、その順に燃焼部３ａから外方側へ並べて器内燃料経路４の経路内に収容してある。
【００４７】
５は改質器２Ａの中央部でバーナー装置３の燃焼部３ａを囲む燃焼室形成筒であり、燃焼部３ａで発生した燃焼排ガスＥは、燃焼室形成筒５の先端開口から流出させた後、燃焼室形成筒５と器内燃料経路４との間の燃料経路加熱用排ガス路７ａを燃焼室形成筒５の基端側に向かい流動させる過程で器内燃料経路４における触媒層Ｒ１，Ｒ２（特に改質用触媒層Ｒａ）の加熱に寄与させ、その後、改質器２Ａの一端に装備した蒸気発生用の水槽６の底部と接する熱回収用排ガス路７ｂを通じて改質器２Ａの外部に排出する。
【００４８】
蒸気発生用の水槽６は、その底壁６ａを伝熱壁として、熱回収用の排ガス路７ｂを通過する燃焼排ガスＥにより槽内の水Ｗを加熱することで、水蒸気Ｓを発生させる構成にしてあり、水槽６で発生させた水蒸気Ｓを蒸気送出路８を通じて原燃料ＧＧとともに改質器２Ａの器内燃料経路４に送給することにより、原燃料ＧＧを水蒸気Ｓと反応させて水素ガスを遊離させる下記（イ）式で示す如き水蒸気改質反応をバーナー装置３による加熱下において改質用触媒層Ｒａで生じさせるとともに、それに続き、改質用触媒層Ｒａから送出される改質ガスのＣＯ濃度をＣＯ変性用触媒層ＲｂでのＣＯ変性反応により低減する。
【００４９】
なお、場合によっては、起動時において水蒸気Ｓの供給が可能になるまでは、原燃料ＧＧを改質用酸化剤ガスとしての空気Ａ３とともに改質器２Ａの器内燃料経路４に送給する起動運転を実施するようにしてもよい。
【００５０】
すなわち、この起動運転により、原燃料ＧＧを酸素と反応させて水素ガスを遊離させる下記（ロ）式で示す如き部分酸化改質反応を改質用触媒層Ｒａにおいて生じさせることで、その部分酸化改質反応により生成される高温の改質ガスを下流のＣＯ変性用触媒層Ｒｂに通過させてＣＯ変性用触媒層Ｒｂの温度を立ち上げ、その後、水蒸気Ｓの供給が可能な状況になると、改質用酸化剤ガスとしての空気Ａ３の供給を停止して原燃料ＧＧを水蒸気Ｓとともに改質器２Ａの器内燃料経路４に送給する定常運転（あるいは、原燃料ＧＧを酸化剤ガスとしての空気Ａ３及び水蒸気Ｓとともに改質器２Ａの器内燃料経路４に送給する定常運転）に移行するようにしてもよい。
【００５１】
但し、この場合は、改質用触媒層Ｒａとして、貴金属触媒（例えば、ルテニウムやパラジウムなど）からなる部分酸化改質用の触媒層と、非貴金属触媒（例えば、ニッケルＮｉ系の触媒）からなる水蒸気改質用の触媒層とを、その順に原燃料通過方向の上流側から並べて改質器２Ａの器内燃料経路４に収容するのが望ましい。
【００５２】
【化１】
ＣＨ４    ＋  ２Ｈ２  Ｏ  →  ＣＯ２    ＋  ４Ｈ２    ………（イ）
ＣＨ４    ＋  Ｏ２    →  ＣＯ２    ＋  ２Ｈ２        ………（ロ）
【００５３】
一方、ＣＯ酸化器２Ｂは、同図２に示す如く、容器９の内部にＣＯ選択酸化用触媒層Ｒｃを収容するとともに、そのＣＯ選択酸化用触媒層Ｒｃを冷却水ＣＷにより冷却する冷却器９ａを装備した構成にしてあり、改質器２Ａから送出される改質ガスＧ′を冷却器９ａによる冷却下においてＣＯ選択酸化用触媒層Ｒｃに通過させることで、ＣＯ選択酸化反応により改質ガス中のＣＯ濃度をさらに低減させ、これにより、ＣＯ濃度をｐｐｍオーダーまで低減した水素リッチな改質ガスＧを燃料電池スタック１に供給する。
【００５４】
上記多重筒構造にした改質器２Ａは、基本的に第１〜第３の３つのユニットＹ１〜Ｙ３からなる分割構成にしてあり、具体的には図２〜図４に示す如く、ブロック状の第１端板部１０Ａから第１筒部１０Ｂを突出させた構造の第１ユニットＹ１と、閉塞フランジ板１１ａで形成した第２端板部１１Ａから第２筒部１１Ｂを突出させた構造の第２ユニットＹ２と、第３筒部１２Ｂの両端にフランジ１２ａ，１２ｂを設けた構造の第３ユニットＹ３とに分割してある。
【００５５】
そして、組み立てについては、第１端板部１０Ａと第２端板部１１Ａとを互いに反対側に位置させて第２筒部１１Ｂの内側に第１筒部１０Ｂを同芯状に挿入し、かつ、第３筒部１２Ｂの内側に第１筒部１０Ｂと第２筒部１１Ｂとの組を同芯状に位置させてその第３筒部１２Ｂを第１端板部１０Ａと第２端板部１１Ａとにわたらせた三重筒状態で、第３ユニットＹ３の一方のフランジ１２ａを第１端板部１０Ａのフランジ１０ａに対しボルト１３ａにより連結するとともに、同じく第３ユニットＹ３の他方のフランジ１２ｂを第２端板部１１Ａの閉塞フランジ板１１ａに対しボルト１３ｂにより連結する構造にしてあり、これにより、嵌め合い状態にした第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２とを、それらを囲む筒状の第３ユニットＹ３を介して連結解除操作自在に連結する形態（すなわち、収容触媒の交換等に際して改質器２Ａを３つのユニットＹ１〜Ｙ３に自在に分解し得る形態）で、多重筒構造の改質器２Ａを形成してある。
【００５６】
すなわち、本実施形態において、第３ユニットＹ３、及び、ボルト１３ａ，１３ｂは、第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２とを連結解除操作が自在な状態で連結する連結手段を構成し、また、ボルト１３ａ，１３ｂは、筒状の第３ユニットＹ３を第１端板部１０Ａと第２端板部１１Ａとの夫々に対し連結する連結解除操作が自在な連結具を構成する。
【００５７】
第１ユニットＹ１の第１筒部１０Ｂは、各々を第１端板部１０Ａから突設した外筒１０ｂと先端閉塞の内筒１０ｃとからなる二重筒構造にしてあり、上記の如く第３ユニットＹ３を介して第１，第２ユニットＹ１，Ｙ２を連結した状態では、第１筒部１０Ｂの二重筒構造における環状の筒間空隙ｒ１が、第１筒部１０Ｂと第２筒部１１Ｂとの間に形成される環状のユニット間空隙ｒ２に対し第２端板部１１Ａの側の端部で連通し、かつ、第２筒部１１Ｂと第３筒部１２Ｂとの間に形成される外側ユニット間空隙ｒ３が、第１筒部１０Ｂと第２筒部１１Ｂとの間の上記ユニット間空隙ｒ２に対し第１端板部１０Ａの側の端部で連通するように、第１〜第３筒部１０Ｂ，１１Ｂ，１２Ｂ夫々の長さを設定してある。
【００５８】
つまり、この構造により、第１端板部１０Ａの側と第２端板部１１Ａの側との２箇所で折り返す形態の一連の器内燃料経路４を、上記した第１筒部１０Ｂの二重筒構造における筒間空隙ｒ１とユニット間空隙ｒ２と外側ユニット間空隙ｒ３とで形成して、第１筒部１０Ｂの二重筒構造における筒間空隙ｒ１に改質用触媒層Ｒａを収容するとともに、外側ユニット間空隙ｒ３にＣＯ変性用触媒層Ｒｂを収容してある。
【００５９】
また、第１筒部１０Ｂの先端を第２端板部１１Ａから離間させるとともに、第２筒部１１Ｂの先端を第１端板部１０Ａから離間させた構造にすることで、第１筒部１０Ｂ及び第２筒部１１Ｂ夫々の熱収縮を許して、熱応力による損傷を防止するようにしてある。
【００６０】
１４ａは第１筒部１０Ｂの二重筒構造における筒間空隙ｒ１に対し第１端板部１０Ａの側の端部から原燃料ＧＧを送給する原燃料導入口、１４ｂは外側ユニット間空隙ｒ３を通過（ＣＯ変性用触媒層Ｒｂを通過）した改質ガスＧ′を導出するガス導出口であり、原燃料導入口１４ａは第１端板部１０Ａに形成し、ガス導出口１４ｂは第２端板部１１Ａに形成してある。
【００６１】
前記の燃焼室形成筒５は第１端板部１０Ａから第１筒部１０Ｂの二重筒構造における内筒１０ｃの内側に同芯状に突出させてあり、前記した燃料経路加熱用の排ガス路７ａは、第１ユニットＹ１において第１筒部１０Ｂの二重筒構造における内筒１０ｃと燃焼室形成筒５との間に設けた環状の内部隙間により形成してある。
【００６２】
また、第１端板部１０Ａの内部には、バーナー挿入口１５を囲む環状形状にして前記の蒸気発生用水槽６を形成するとともに、燃焼室形成筒５を囲む環状形状にして前記熱回収用排ガス路７ｂを形成してあり、改質用バーナー装置３はその燃焼部３ａを上記バーナー挿入口１５から燃焼室形成筒５の内側に挿入した状態で第１端板部１０Ａにボルト連結してある。
【００６３】
第３ユニットＹ３の第３筒部１２Ｂは、第１，第２端板部１０Ａ，１１Ａに対する連結用のフランジ１２ａ，１２ｂを両端に取り付けた基体筒１２ｃと、その基体筒１２ｃを囲む第１外側筒１２ｄと、さらに第１外側筒１２ｄを囲む第２外側筒１２ｅとからなる三重筒構造にしてあり、基体筒１２ｃと第１外側筒１２ｄとの間に設けた環状の第１空隙部１６、及び、第１外側筒１２ｄと第２外側筒１２ｅとの間に設けた環状の第２空隙部１７は、夫々、両端部を閉塞部材１６ａ，１７ａにより閉塞してある。
【００６４】
そして、蒸気発生用水槽６からの蒸気送出路８は、水槽６から送出される水蒸気Ｓを第２端板部１１Ａの側で第１空隙部１６に導入する上流側路８ａと、第１空隙部１６を第１端板部１０Ａの側で原燃料導入口１４ａに連通させる下流側路８ｂとで形成してあり、これにより、第１空隙部１６を前記の外側ユニット間空隙ｒ３に対しその外周側で周方向の全周にわたり伝熱壁としての基体筒１２ｃを介して接する環状の補助加熱路にしてある。
【００６５】
また、第２空隙部１７には、ガス導出口１４ｂから送出される改質ガスＧ′を導くガス渡り路１８を第２端板部１１Ａの側において接続するとともに、ＣＯ酸化器２Ｂに送る改質ガスＧ′を取り出すガス取出口１９を第１端板部１０Ａの側において形成し、これにより、第２空隙部１７を上記補助加熱路１６に対しその外周側で周方向の全周にわたり伝熱壁としての第１外側筒１２ｄを介して接する環状のガス冷却路にしてある。
【００６６】
つまり、上記補助加熱路１６では、蒸気送出路８の上流側路８ａを通じて蒸気発生用水槽６から水蒸気Ｓとともに流入する未蒸発水滴分を、触媒層収容部としての外側ユニット間空隙ｒ３から伝熱壁としての基体筒１２を介して付与される熱により加熱して十分に蒸発させ、これにより、未蒸発水滴分を低減した水蒸気Ｓを蒸気送出路８の下流側路８ｂを通じて原燃料導入口１４ｂに供給する。
【００６７】
また、上記ガス冷却路１７では、ガス導出口１４ｂから送出された改質ガスＧ′を、伝熱壁としての第１外側筒１２ｄを介し補助加熱路１６における通過水蒸気Ｓ及び未蒸発水滴分と熱交換させ、これにより、その改質ガスＧ′の残存保有熱を未蒸発水滴分の加熱に回収利用しながら、ＣＯ酸化器２Ｂに送る改質ガスＧ′を冷却する。
【００６８】
なお、２０は蒸気発生用の水槽６に対する給水路であり、２１ａ，２１ｂは夫々、各触媒層Ｒａ，Ｒｂを形成する粒状触媒を保持する多孔部材である。
【００６９】
また、第２ユニットＹ２の第２筒部１１Ｂは、ユニット間空隙ｒ２に面する内側筒１１ｂと外側ユニット間空隙ｒ３に面する外側筒１１ｃとからなる二重筒構造にし、その二重筒構造における内側筒１１ａと外側筒１１ｃとの間の筒間空隙２３は第１端板部１０Ａの側の端部で閉塞した密閉状の筒間空隙にしてあり、そして、この第２筒部１１Ｂの二重筒構造において、原燃料供給元からの原燃料供給路２４を上記密閉状の筒間空隙２３に対し筒周方向における特定の一部箇所で接続するとともに、その密閉状の筒間空隙２３を筒周方向において上記の特定一部箇所とは反対側の箇所で原燃料渡り路２５を介して原燃料導入口１４ａに連通させてある。
【００７０】
つまり、この構造により、第２筒部１１Ｂの二重筒構造における上記密閉状の筒間空隙２３を、器内燃料経路４ないし触媒層収容部としてのユニット間空隙ｒ２及び外側ユニット間空隙ｒ３からの付与熱により原燃料導入口１４ａへの供給原燃料ＧＧを予熱する原燃料予熱路にしてあり、この予熱により改質効率の一層の向上を図ってある。
【００７１】
〔別の実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００７２】
前述の実施形態では、改質器２Ａとは別体のＣＯ酸化器２Ｂを設ける構成にしたが、これに代え、請求項７に係る発明の実施として、図５に示す如く第３ユニットＹ３における第２外側筒１２ｅの外側に第３外側筒１２ｆを設けるとともに、その第３外側筒１２ｆのさらに外側に第４外側筒１２ｇを設けて、第２外側筒１２ｅと第３外側筒１２ｆとの間の環状空隙ｒ４（すなわち、第３ユニットＹ３における筒間空隙）に、ガス取出口１９からの送出改質ガスＧ′を通過させるＣＯ選択酸化触媒層Ｒｃを収容するとともに、第３外側筒１２ｆと第４外側筒１２ｇとの間の環状空隙に、ＣＯ選択酸化触媒層Ｒｃを冷却する冷却水ＣＷを通過させる構成にしてもよい。
【００７３】
また、同じく請求項７に係る発明の実施として、図６に示す如く、第３ユニットＹ３の筒部１２Ｂ（具体的は前述の実施形態における基本筒１２ｃの部分）を二重筒構造にするとともに、第１〜第３ユニットＹ１〜Ｙ３を連結した状態において、上記筒部１２Ｂの二重筒構造における環状の筒間空隙ｒ４が第２端板部１１Ａの側の端部で外側ユニット間空隙ｒ３に連通する構造にし、これにより、ユニット間空隙ｒ２と外側ユニット間空隙ｒ３と第３ユニットＹ３の二重筒構造における上記筒間空隙ｒ４とをもって、第１端板部１０Ａの側と第２端板部１１Ａの側との２箇所で折り返す形態の一連の器内燃料経路４（第１筒部１０Ｂの筒間空隙ｒ１を含めれば３箇所で折り返す形態の一連の器内燃料経路）を形成し、その器内燃料経路４の適当箇所に一種ないし複数種の触媒層Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃを収容する構成にしてもよい。
【００７４】
また、請求項８に係る発明の実施として、図７に示す如く、第３ユニットＹ３を第１，第２ユニットＹ１，Ｙ２と同様に、第３端板部１２Ａから第３筒部１２Ｂを突出させた構造にし、そして、第１端板部１０Ａと第２端板部１１Ａとを互いに反対側に位置させて第２筒部１１Ｂの内側に第１筒部１０Ｂを挿入し、かつ、第２端板部１１Ａと第３端板部１２Ａとを互いに反対側に位置させて第３筒部１２Ｂの内側に第１筒部１０Ｂと第２筒部１１Ｂとの組を挿入した三重筒状態で、適当な連結手段により第１〜第３ユニットＹ１，Ｙ２，Ｙ３を相互に連結解除操作が自在な状態に連結（又は、第２ユニットＹ２と第３ユニットＹ３との連結体を第１ユニットＹ１に対し連結解除操作が自在な状態に連結、又は、第１ユニットＹ１と第３ユニットＹ３との連結体に対し第２ユニットＹ２を連結解除操作が自在な状態に連結）する構造にするとともに、その連結状態において、第２筒部１１Ｂと第３筒部１２Ｂとの間に形成される環状の外側ユニット間空隙ｒ３が第１端板部１０の側でユニット間空隙ｒ２に連通する構造にし、この構造により、折り返し形態の器内燃料経路４をユニット間空隙ｒ２と外側ユニット間空隙ｒ３とで形成して、その器内燃料経路４の適当箇所に触媒層を収容するようにしてもよい。
【００７５】
また、同図７に示す如く、第１〜第３ユニットＹ１，Ｙ２，Ｙ３に加え、第４端板部２６Ａから第４筒部２６Ｂを突出させた第４ユニットＹ４を設けて、第１〜第４の４つの筒部１０Ｂ，１１Ｂ，１２Ｂ，２６Ｂからなる四重筒状態で連結手段により第１〜第４ユニットＹ１〜Ｙ４を連結解除操作が自在に連結する構成や、さらに、第５端板部２７Ａから第５筒部２７Ｂを突出させた第５ユニットＹ５を設けて、第１〜第５の５つの筒部１０Ｂ，１１Ｂ，１２Ｂ，２６Ｂ，２７Ｂからなる五重筒状態で連結手段により第１〜第５ユニットＹ１〜Ｙ５を連結解除操作が自在に連結する構成を採り、それにより、器内燃料経路４やその途中に位置させる触媒層の収容部とする追加の外側ユニット間空隙ｒｘ，ｒｙを、第３筒部１２Ｂと第４筒部２６Ｂとの間や第４筒部２６Ｂと第５筒部２７Ｂとの間に形成するようにしてもよい。
【００７６】
各ユニットＹ１〜Ｙ３の細部の構造は、板状、棒状、筒状などの単位部材を溶接及びその他の連結手法により連結して構成するものであれば、どのような構造であってもよく、また、第１ユニットＹ１と第２ユニットＹ２とを連結解除操作の自在な状態に連結する連結手段や、第３ユニットＹ３を第１及び第２端板部１０Ａ，１１Ａに対し連結する連結解除操作自在な連結具は、夫々、ボルト・ナット形式のものを初めとして、連結解除操作が自在なものであれば、どのような構造のものであってもよい。
【００７７】
改質用触媒層Ｒａを形成する触媒には、ニッケルＮｉ系の触媒を初め、改質反応に適したものであれば、種々の触媒を使用でき、また、ＣＯ変性触媒層ＲｂやＣＯ選択酸化触媒層Ｒｃを形成する触媒にも、夫々、ＣＯ変性反応やＣＯ選択酸化反応に適したものであれば、種々の触媒を使用できる。
【００７８】
改質対象の原燃料ＧＧは、改質反応により水素ガスを遊離させ得るものであれば、都市ガス、天然ガス、液化石油ガス、プロパンガス、灯油、エタノール、メタンなど、どのようなものであってもよく、また、本発明の燃料改質器で生成した改質ガスは、燃料電池運転用の燃料ガスとして用いるに限らず、種々の用途に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料電池システムの構成図
【図２】改質器の縦断面図
【図３】改質器の横断面図
【図４】縦断面視での改質器の分解図
【図５】別実施形態を示す改質器の縦断面図
【図６】別実施形態を示す改質器の縦断面図
【図７】別実施形態を示す改質器の概略縦断面図
【符号の説明】
２Ａ            改質器
４              器内燃料経路
５              燃焼室形成筒
６              蒸気発生用水槽
６ａ            水槽底壁，伝熱壁
７ａ            内部空隙，燃料経路加熱用排ガス路
７ｂ            熱回収用排ガス路
１０Ａ          第１端板部
１０Ｂ          第１筒部
１０ｂ          内筒
１１Ａ          第２端板部
１１Ｂ          第２筒部
１２Ａ          第３端板部
１２Ｂ          第３筒部
１２ｃ          伝熱壁
１２ｄ          伝熱壁
１３ａ，１３ｂ  連結具，連結手段
１６            補助加熱路
１７            ガス冷却路
２３            筒間空隙，原燃料予熱路
ＧＧ            原燃料
Ｇ′，Ｇ        改質ガス
Ｒａ，Ｒｂ      触媒層
ｒ１            第１筒部の二重筒構造における筒間空隙
ｒ２            ユニット間空隙
ｒ３            外側ユニット間空隙
ｒ４            第３ユニットの二重筒構造における筒間空隙
Ｓ              水蒸気
Ｙ１            第１ユニット
Ｙ２            第２ユニット
Ｙ３            第３ユニット，連結手段
【図１】
2004262706.tif 000003
【図２】
2004262706.tif 000004
【図３】
2004262706.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004262706.tif 000007
【図６】
2004262706.tif 000008
【図７】
2004262706.tif 000009