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公開番号2025132680
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030405
出願日2024-02-29
発明の名称水素生成装置
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人弁理士法人青藍国際特許事務所
主分類C01B 3/38 20060101AFI20250903BHJP(無機化学)
要約【課題】CO低減器とCO除去器との間の流路の長さを十分に確保しつつ、水素生成装置の高さを低減するための技術を提供する。
【解決手段】水素生成装置100は、水を蒸発させて水蒸気を生成する蒸発部121と、原料ガスと水蒸気とから水素含有ガスを生成する改質器122と、水素含有ガスの流れ方向において改質器122の下流に配置されたCO低減器123と、CO低減器123から見て所定方向の第1側、かつ、水素含有ガスの流れ方向においてCO低減器123の下流に配置されたCO除去器124と、蒸発部121に隣接する流路であって、CO低減器123から第1側に向かって水素含有ガスを導く中継流路125と、中継流路125から所定方向の第2側に向かって水素含有ガスを導き、水素含有ガスをCO除去器124に流入させるヘッダー流路154と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
加熱部と、
前記加熱部からの熱によって水を蒸発させて水蒸気を生成する蒸発部と、
原料ガスと前記水蒸気とから水素含有ガスを生成する改質器と、
前記水素含有ガスの流れ方向において前記改質器の下流に配置されたＣＯ低減器と、
前記ＣＯ低減器から見て所定方向の第１側、かつ、前記水素含有ガスの流れ方向において前記ＣＯ低減器の下流に配置されたＣＯ除去器と、
前記蒸発部に隣接する流路であって、前記ＣＯ低減器から前記第１側に向かって前記水素含有ガスを導く中継流路と、
前記中継流路から前記所定方向の第２側に向かって前記水素含有ガスを導き、前記水素含有ガスを前記ＣＯ除去器に流入させるヘッダー流路と、
を備えた、水素生成装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記加熱部を囲む隔壁と、
前記隔壁を囲む内筒と、
前記内筒を囲む外筒と、
前記内筒と前記外筒との間に配置され、かつ、前記所定方向に伸びる中継筒と、
を更に備え、
前記中継流路は、前記内筒の外周面と前記中継筒の内周面との間に形成されており、
前記中継流路の入口及び出口が前記中継筒に設けられている、
請求項１に記載の水素生成装置。
【請求項３】
前記所定方向の前記第２側において前記中継筒に前記中継流路の前記入口が設けられており、
前記所定方向の前記第１側において前記中継筒に前記中継流路の前記出口が設けられている、
請求項２に記載の水素生成装置。
【請求項４】
前記中継流路の前記出口に向かい合う位置に配置され、前記所定方向に伸びる中間隔壁を更に備え、
前記中継筒と前記中間隔壁との間に前記ヘッダー流路が形成され、
前記ＣＯ除去器は、前記中間隔壁と前記外筒との間に設けられている、
請求項２に記載の水素生成装置。
【請求項５】
前記水素含有ガスの流れ方向が前記中間隔壁の前記第２側の端部の位置で反転して前記ＣＯ除去器に流入するように、前記ヘッダー流路の形状が定められている、
請求項４に記載の水素生成装置。
【請求項６】
前記中継流路の前記出口は、前記中継筒の側面に設けられている、
請求項３に記載の水素生成装置。
【請求項７】
前記中継流路の前記出口は、前記中継筒の前記第１側の端部に設けられている、
請求項３に記載の水素生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素生成装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は水素生成装置を開示している。水素生成装置は、第１隔壁と、上下端部が第１隔壁に固定された伝熱緩衝筒と、を備える。伝熱緩衝筒は、第１流路又はヘッダー流路と隣接する伝熱緩衝筒の一部に吸収部を有する。吸収部は、筒径が第１隔壁よりも大きく伝熱緩衝筒よりも小さく形成され、第１隔壁と伝熱緩衝筒とにおける熱膨張量差の少なくとも一部を吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１２４５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたタイプの水素生成装置において、改質反応によって生成された水素含有ガスは、ＣＯ低減器及びＣＯ除去器をこの順番に通過する。ＣＯ除去器における水素含有ガスの適正温度は、ＣＯ低減器における水素含有ガスの適正温度よりも低い。ＣＯ低減器を通過した水素含有ガスの温度が適正温度まで低下するように、ＣＯ低減器とＣＯ除去器との間の流路の長さが確保される。
【０００５】
その一方で、水素生成装置の高さを低減することに対するニーズがある。しかし、水素生成装置の高さを低減することと、ＣＯ低減器とＣＯ除去器との間の流路の長さを十分に確保することとの間には、トレードオフの関係がある。
【０００６】
本開示は、ＣＯ低減器とＣＯ除去器との間の流路の長さを十分に確保しつつ、水素生成装置の高さを低減するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、
加熱部と、
前記加熱部からの熱によって水を蒸発させて水蒸気を生成する蒸発部と、
原料ガスと前記水蒸気とから水素含有ガスを生成する改質器と、
前記水素含有ガスの流れ方向において前記改質器の下流に配置されたＣＯ低減器と、
前記ＣＯ低減器から見て所定方向の第１側、かつ、前記水素含有ガスの流れ方向において前記ＣＯ低減器の下流に配置されたＣＯ除去器と、
前記蒸発部に隣接する流路であって、前記ＣＯ低減器から前記第１側に向かって前記水素含有ガスを導く中継流路と、
前記中継流路から前記所定方向の第２側に向かって前記水素含有ガスを導き、前記水素含有ガスを前記ＣＯ除去器に流入させるヘッダー流路と、
を備えた、水素生成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、ＣＯ低減器とＣＯ除去器との間の流路の長さを十分に確保しつつ、水素生成装置の高さを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１の水素生成装置の縦断面図
実施の形態２の水素生成装置の縦断面図
実施の形態３の水素生成装置の縦断面図
実施の形態４の水素生成装置の縦断面図
比較例の水素生成装置の縦断面図の部分拡大図
実施の形態１の水素生成装置の縦断面図の部分拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の基礎となった知見等）
本発明者らが本開示を想定するに至った当時、従来の水素生成装置（特許文献１）において、水素含有ガスは、伝熱緩衝筒の内部を流れる間に適正温度まで冷却されていた。
（【００１１】以降は省略されています）

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