JP2002068709A - 燃料電池用改質器 - Google Patents
燃料電池用改質器Info
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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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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-
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 保持シール体が高歩留り，低コストで，部分
的に異なる物性を有するものとすることもできる燃料電
池用改質器を提供する。 【解決手段】 炭化水素化合物を水素に改質する改質触
媒を保持する触媒担体１と，触媒担体１の外方を覆うシ
エル９５と，両者の間に配置した無機繊維マット状物か
らなる保持シール体２とを有する燃料電池用改質器であ
る。保持シール体２は，触媒担体１の外周に円周状に巻
回されていると共に触媒担体１の軸方向に少なくとも３
分割された帯状物２８１よりなり，かつ該帯状物２８１
の中少なくとも１つの帯状物は，他の帯状物２８１の巻
回当接位置２８０とは異なる巻回当接位置において当接
している。
的に異なる物性を有するものとすることもできる燃料電
池用改質器を提供する。 【解決手段】 炭化水素化合物を水素に改質する改質触
媒を保持する触媒担体１と，触媒担体１の外方を覆うシ
エル９５と，両者の間に配置した無機繊維マット状物か
らなる保持シール体２とを有する燃料電池用改質器であ
る。保持シール体２は，触媒担体１の外周に円周状に巻
回されていると共に触媒担体１の軸方向に少なくとも３
分割された帯状物２８１よりなり，かつ該帯状物２８１
の中少なくとも１つの帯状物は，他の帯状物２８１の巻
回当接位置２８０とは異なる巻回当接位置において当接
している。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，燃料電池用改質器，特に保持シ
ール体の組み付け構造に関する。
ール体の組み付け構造に関する。
【０００２】
【従来技術】従来，後述する図５に示すごとく，主とし
て車両に搭載する燃料電池用改質器は，触媒担体１と，
その外方を覆う金属製のシエル９５と，両者の間に配置
した無機繊維マット状物からなる保持シール体２とより
なる。
て車両に搭載する燃料電池用改質器は，触媒担体１と，
その外方を覆う金属製のシエル９５と，両者の間に配置
した無機繊維マット状物からなる保持シール体２とより
なる。
【０００３】上記触媒担体１には白金等の触媒成分が担
持されている。触媒担体１としては，例えばコージエラ
イト製のハニカム体がある。また上記シエル９５は，そ
の内部に上記触媒担体１と保持シール体２とを配置した
後，その前後の開口部に入口パイプ９７，出口パイプ９
８を結合する。
持されている。触媒担体１としては，例えばコージエラ
イト製のハニカム体がある。また上記シエル９５は，そ
の内部に上記触媒担体１と保持シール体２とを配置した
後，その前後の開口部に入口パイプ９７，出口パイプ９
８を結合する。
【０００４】次に，上記無機繊維マット状物により作製
した保持シール体２は，触媒担体１とシエル９５との間
から炭化水素化合物や改質ガスが洩れ出ることを防止
し，また自動車の走行中等において，触媒担体１がシエ
ル９５と当接して損傷することを防止するために用い
る。
した保持シール体２は，触媒担体１とシエル９５との間
から炭化水素化合物や改質ガスが洩れ出ることを防止
し，また自動車の走行中等において，触媒担体１がシエ
ル９５と当接して損傷することを防止するために用い
る。
【０００５】上記保持シール体２を触媒担体１とシエル
９５との間に配置する手段としては，例えばシエル９５
を半円状の２ツ割にしておき，その中へ，触媒担体１の
外周に保持シール体２を巻いた一体品を入れて，次いで
２ツ割のシエル９５を筒状に結合する方法がある。或い
は，シエル９５を断面Ｃ形状，Ｕ形状としておきその中
へ上記一体品を入れ，次いでシエル９５を筒状に閉じる
方法がある。また，近年は，作業性向上，工程簡略化の
ため，図８に示すごとく，最初から円筒状のシエル９５
を準備しておき，その中へ上記一体品８０を圧入組付方
法が採用されている。
９５との間に配置する手段としては，例えばシエル９５
を半円状の２ツ割にしておき，その中へ，触媒担体１の
外周に保持シール体２を巻いた一体品を入れて，次いで
２ツ割のシエル９５を筒状に結合する方法がある。或い
は，シエル９５を断面Ｃ形状，Ｕ形状としておきその中
へ上記一体品を入れ，次いでシエル９５を筒状に閉じる
方法がある。また，近年は，作業性向上，工程簡略化の
ため，図８に示すごとく，最初から円筒状のシエル９５
を準備しておき，その中へ上記一体品８０を圧入組付方
法が採用されている。
【０００６】ところで，従来，上記触媒担体９１に保持
シール体２を巻回配置する方法としては，図９に示すご
とく，予め上記巻回に必要な程度の長さを有する無機繊
維マット状物８９を準備しておき，これの一端に凹部８
７を，また他端に該凹部８７に嵌合する大きさの突状部
８８を切断により形成する。
シール体２を巻回配置する方法としては，図９に示すご
とく，予め上記巻回に必要な程度の長さを有する無機繊
維マット状物８９を準備しておき，これの一端に凹部８
７を，また他端に該凹部８７に嵌合する大きさの突状部
８８を切断により形成する。
【０００７】即ち，上記凹部８７は，無機繊維マット状
物８９の一端を切除することにより，また突状部８８は
無機繊維マット状物８９の他端を突状部８８が残存する
ようにその周囲を切除することにより形成する。このよ
うに加工した保持シール体２は，図８に示すごとく，触
媒担体９１の外周に巻回し，上記凹部８７に突状部８８
を嵌入する。保持シール体２は触媒担体９１の外周に固
定される。
物８９の一端を切除することにより，また突状部８８は
無機繊維マット状物８９の他端を突状部８８が残存する
ようにその周囲を切除することにより形成する。このよ
うに加工した保持シール体２は，図８に示すごとく，触
媒担体９１の外周に巻回し，上記凹部８７に突状部８８
を嵌入する。保持シール体２は触媒担体９１の外周に固
定される。
【０００８】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の燃
料電池用改質器においては，次の問題がある。図９に示
すごとく，上記保持シール体２を作製するに当っては，
上記無機繊維マット状物８９に上記凹部８７と突状部８
８とを形成するため，その際に切除部分８７１，８８１
が廃棄されることになる。そのため，保持シール体の歩
留りが低く，コストが高くなるばかりでなく，産業廃棄
物が増加するため，環境面に対しても好ましくない。
料電池用改質器においては，次の問題がある。図９に示
すごとく，上記保持シール体２を作製するに当っては，
上記無機繊維マット状物８９に上記凹部８７と突状部８
８とを形成するため，その際に切除部分８７１，８８１
が廃棄されることになる。そのため，保持シール体の歩
留りが低く，コストが高くなるばかりでなく，産業廃棄
物が増加するため，環境面に対しても好ましくない。
【０００９】また，保持シール体２は，上記のごとく，
触媒担体９１とシエル９５との間のシール性向上，触媒
担体９１の損傷防止等の目的のために用いるが，従来の
保持シール体２は，図９に示したごとく，１つの無機繊
維マット状物から加工するので，全体が同じ物性を有す
る。そのため，密度，剛性，材質など，部分的に異なる
物性の保持シール体を作製することはできない。
触媒担体９１とシエル９５との間のシール性向上，触媒
担体９１の損傷防止等の目的のために用いるが，従来の
保持シール体２は，図９に示したごとく，１つの無機繊
維マット状物から加工するので，全体が同じ物性を有す
る。そのため，密度，剛性，材質など，部分的に異なる
物性の保持シール体を作製することはできない。
【００１０】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，保持
シール体が高歩留り，低コストで，部分的に異なる物性
を有するものとすることもできる燃料電池用改質器を提
供しようとするものである。
シール体が高歩留り，低コストで，部分的に異なる物性
を有するものとすることもできる燃料電池用改質器を提
供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，炭化水素化合物
を水素に改質する改質触媒を保持する触媒担体と，該触
媒担体の外方を覆うシエルと，両者の間に配置した無機
繊維マット状物からなる保持シール体とを有する燃料電
池用改質器において，上記保持シール体は，上記触媒担
体の外周に円周状に巻回されていると共に触媒担体の軸
方向に少なくとも３分割された帯状物よりなり，かつ該
帯状物の中少なくとも１つの帯状物は，他の帯状物の巻
回当接位置とは異なる巻回当接位置において当接してい
ることを特徴とする燃料電池用改質器である。
を水素に改質する改質触媒を保持する触媒担体と，該触
媒担体の外方を覆うシエルと，両者の間に配置した無機
繊維マット状物からなる保持シール体とを有する燃料電
池用改質器において，上記保持シール体は，上記触媒担
体の外周に円周状に巻回されていると共に触媒担体の軸
方向に少なくとも３分割された帯状物よりなり，かつ該
帯状物の中少なくとも１つの帯状物は，他の帯状物の巻
回当接位置とは異なる巻回当接位置において当接してい
ることを特徴とする燃料電池用改質器である。
【００１２】本発明において最も注目すべき点は，保持
シール体が触媒担体の軸方向に少なくとも３分割された
帯状物よりなり，かつ該帯状物の中少なくとも１つの帯
状物は，その両端部が，他の帯状物の巻回当接位置とは
異なる巻回当接位置において当接していることである。
シール体が触媒担体の軸方向に少なくとも３分割された
帯状物よりなり，かつ該帯状物の中少なくとも１つの帯
状物は，その両端部が，他の帯状物の巻回当接位置とは
異なる巻回当接位置において当接していることである。
【００１３】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，保持シール体が触媒担体の外周に円
周状に巻回され，かつ触媒担体の軸方向に３つ以上に分
割された帯状物よりなる。また，この３つ以上の帯状物
の中の少なくとも１つの帯状物は，その両端部が他の帯
状物の巻回当接位置とは異なる巻回当接位置において当
接している。
本発明においては，保持シール体が触媒担体の外周に円
周状に巻回され，かつ触媒担体の軸方向に３つ以上に分
割された帯状物よりなる。また，この３つ以上の帯状物
の中の少なくとも１つの帯状物は，その両端部が他の帯
状物の巻回当接位置とは異なる巻回当接位置において当
接している。
【００１４】そのため，上記の各帯状物は，全て，上記
巻回に必要な同じ長さとすることができる。それ故，従
来例に示したごとき，切除部分を設ける必要がない。ま
た，帯状物の幅は従来より小さく，例えば少なくとも３
分の１以下とすることができ，帯状物の製造が容易とな
る。したがって，保持シール体の作製は，高歩留り，低
コストとなる。
巻回に必要な同じ長さとすることができる。それ故，従
来例に示したごとき，切除部分を設ける必要がない。ま
た，帯状物の幅は従来より小さく，例えば少なくとも３
分の１以下とすることができ，帯状物の製造が容易とな
る。したがって，保持シール体の作製は，高歩留り，低
コストとなる。
【００１５】また，保持シール体は触媒担体の軸方向に
少なくとも３分割されているので，例えば炭化水素化合
物の導入側に位置する入口側帯状物は，シール性向上の
ために他の部分の帯状物と比較して高密度の無機繊維マ
ット状物を用い，他の帯状物は剛性を重視した無機繊維
マット状物を用いることができる。即ち，部分的に任意
の物性を有する保持シール体とすることもできる。
少なくとも３分割されているので，例えば炭化水素化合
物の導入側に位置する入口側帯状物は，シール性向上の
ために他の部分の帯状物と比較して高密度の無機繊維マ
ット状物を用い，他の帯状物は剛性を重視した無機繊維
マット状物を用いることができる。即ち，部分的に任意
の物性を有する保持シール体とすることもできる。
【００１６】このように本発明によれば，保持シール体
が高歩留り，低コストで，部分的に異なる物性を有する
ものとすることもできる燃料電池用改質器を提供するこ
とができる。
が高歩留り，低コストで，部分的に異なる物性を有する
ものとすることもできる燃料電池用改質器を提供するこ
とができる。
【００１７】上記の異なる物性としては，密度，剛性な
どがある。また，上記巻回当接位置とは，実施形態例に
も示すごとく，巻回した帯状物の両端部の当接位置であ
る。上記保持シール体は，３分割のみならず，例えば４
〜６分割することもでき，また帯状物の幅は同じであっ
ても異なっていてもよい。
どがある。また，上記巻回当接位置とは，実施形態例に
も示すごとく，巻回した帯状物の両端部の当接位置であ
る。上記保持シール体は，３分割のみならず，例えば４
〜６分割することもでき，また帯状物の幅は同じであっ
ても異なっていてもよい。
【００１８】次に，請求項２の発明のように，上記帯状
物は，同一の無機繊維マット状物を切断したものを用い
ることができる。この場合には，保持シール体全体を同
一物性とすることができる。
物は，同一の無機繊維マット状物を切断したものを用い
ることができる。この場合には，保持シール体全体を同
一物性とすることができる。
【００１９】次に，請求項３の発明のように，上記帯状
物は，上記触媒担体とシエルとの間に組み付けた状態に
おいて充填密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3となるよう
調整された上記無機繊維マット状物と，１５重量％以下
の有機成分とからなることが好ましい。
物は，上記触媒担体とシエルとの間に組み付けた状態に
おいて充填密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3となるよう
調整された上記無機繊維マット状物と，１５重量％以下
の有機成分とからなることが好ましい。
【００２０】この場合には，上記組み付け後の充填密度
が上記範囲にあるので，保持及びシール性に優れた効果
を得ることができる。０．１ｇ／ｃｍ3未満では，保持
力が不足し，触媒担体がズレるおそれがあるという問題
があり，一方０．６ｇ／ｃｍ3を越えると無機繊維マッ
トが圧壊し，飛散するおそれがあるという問題がある。
が上記範囲にあるので，保持及びシール性に優れた効果
を得ることができる。０．１ｇ／ｃｍ3未満では，保持
力が不足し，触媒担体がズレるおそれがあるという問題
があり，一方０．６ｇ／ｃｍ3を越えると無機繊維マッ
トが圧壊し，飛散するおそれがあるという問題がある。
【００２１】また，上記保持シール体は，有機成分を含
有しているのでその成形性，シエル内への圧入性に優れ
ている。上記の１５重量％を越えると，改質器使用の際
に改質ガスの熱によって有機成分が熱分解したとき，著
しく異臭が発生するおそれがある。なお，下限は上記効
果を確実に発揮させる点より，３重量％とすることが好
ましい。上記有機成分としては，ラテックス，ワリフ，
接着剤などがある。
有しているのでその成形性，シエル内への圧入性に優れ
ている。上記の１５重量％を越えると，改質器使用の際
に改質ガスの熱によって有機成分が熱分解したとき，著
しく異臭が発生するおそれがある。なお，下限は上記効
果を確実に発揮させる点より，３重量％とすることが好
ましい。上記有機成分としては，ラテックス，ワリフ，
接着剤などがある。
【００２２】次に，請求項４の発明のように，上記触媒
担体の端部に位置する端部帯状物の中，少なくとも燃料
電池用改質器における炭化水素化合物導入側に位置する
入口側帯状物は，水素を含む改質ガスを導出する側の出
口側帯状物よりも無機繊維マット状物の密度が高いこと
が好ましい。この場合には，触媒担体と金属シエルとの
間への炭化水素化合物や改質ガスの洩れ流入を，一層確
実に防止することができる。
担体の端部に位置する端部帯状物の中，少なくとも燃料
電池用改質器における炭化水素化合物導入側に位置する
入口側帯状物は，水素を含む改質ガスを導出する側の出
口側帯状物よりも無機繊維マット状物の密度が高いこと
が好ましい。この場合には，触媒担体と金属シエルとの
間への炭化水素化合物や改質ガスの洩れ流入を，一層確
実に防止することができる。
【００２３】次に，請求項５の発明のように，炭化水素
化合物を水素に改質する改質触媒を保持する触媒担体
と，該触媒担体の外方を覆うシエルと，両者の間に配置
した無機繊維マット状物からなる保持シール体とを有す
る燃料電池用改質器において，上記保持シール体は触媒
担体の外周に円周状に巻かれていると共に，その巻回方
向において複数に分割された巻回片よりなり，該巻回片
は，その一端に少なくとも１つの突状部を有し，かつ他
端には他の巻回片に設けた上記突状物を嵌合する凹部を
有してなることを特徴とする燃料電池用改質器とするこ
ともできる。
化合物を水素に改質する改質触媒を保持する触媒担体
と，該触媒担体の外方を覆うシエルと，両者の間に配置
した無機繊維マット状物からなる保持シール体とを有す
る燃料電池用改質器において，上記保持シール体は触媒
担体の外周に円周状に巻かれていると共に，その巻回方
向において複数に分割された巻回片よりなり，該巻回片
は，その一端に少なくとも１つの突状部を有し，かつ他
端には他の巻回片に設けた上記突状物を嵌合する凹部を
有してなることを特徴とする燃料電池用改質器とするこ
ともできる。
【００２４】この場合には，保持シール体として触媒担
体への巻回方向において分割された巻回片を複数個用い
る。また，保持シール体は，例えば工場で生産された所
定のサイズの無機繊維マット状物から，任意の製品サイ
ズに裁断できるため，実施形態例にも示すごとく，廃棄
物となる切除分が極く少なくなり保持シール体の歩留り
が向上し，低コストとなる。
体への巻回方向において分割された巻回片を複数個用い
る。また，保持シール体は，例えば工場で生産された所
定のサイズの無機繊維マット状物から，任意の製品サイ
ズに裁断できるため，実施形態例にも示すごとく，廃棄
物となる切除分が極く少なくなり保持シール体の歩留り
が向上し，低コストとなる。
【００２５】次に，請求項６の発明のように，上記巻回
片は，上記触媒担体とシエルとの間に組み付けた状態に
おいて充填密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3となるよう
調整された上記無機繊維マット状物と，１５重量％以下
の有機成分とからなることが好ましい。この場合には，
請求項３と同様である。
片は，上記触媒担体とシエルとの間に組み付けた状態に
おいて充填密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3となるよう
調整された上記無機繊維マット状物と，１５重量％以下
の有機成分とからなることが好ましい。この場合には，
請求項３と同様である。
【００２６】次に，請求項７の発明のように，上記無機
繊維マット状物は，結晶質アルミナ繊維，アルミナ−シ
リカ繊維，シリカ繊維の少なくとも１種よりなることが
好ましい。この場合には，耐久性に優れた保持シール体
を得ることができる。
繊維マット状物は，結晶質アルミナ繊維，アルミナ−シ
リカ繊維，シリカ繊維の少なくとも１種よりなることが
好ましい。この場合には，耐久性に優れた保持シール体
を得ることができる。
【００２７】次に，請求項８の発明のように，上記無機
質繊維マットは，その中のＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2以外の物
質，つまり不純物が１重量％未満であることが好まし
い。この場合には，燃料電池用改質器において生成され
る水素を高純度に維持することができ，燃料電池の発電
効率を高めることができる。上記不純物が１重量％以上
の場合には，燃料電池用改質器の使用中に，保持シール
材中から徐々に不純物が改質ガス中に混入し，燃料電池
に用いる水素ガスを汚染し，燃料電池の発電効率を低下
させるおそれがある。上記不純物としては，塩素，硫
黄，リンなどがある。
質繊維マットは，その中のＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2以外の物
質，つまり不純物が１重量％未満であることが好まし
い。この場合には，燃料電池用改質器において生成され
る水素を高純度に維持することができ，燃料電池の発電
効率を高めることができる。上記不純物が１重量％以上
の場合には，燃料電池用改質器の使用中に，保持シール
材中から徐々に不純物が改質ガス中に混入し，燃料電池
に用いる水素ガスを汚染し，燃料電池の発電効率を低下
させるおそれがある。上記不純物としては，塩素，硫
黄，リンなどがある。
【００２８】次に，請求項９の発明のように，上記無機
質繊維マットはその中の塩素，硫黄又はリンの１種以上
が合計で３００ｐｐｍ未満であることが好ましい。この
場合には，燃料電池の発電効率を高くすることができ
る。上記の塩素，硫黄，リンの１種以上の合計が３００
ｐｐｍ以上含有されている場合には，上記のごとく，燃
料電池用改質器の使用中に上記塩素等の電池作用有害物
質が水素中に混入し，燃料電池における電気化学作用を
阻害し，燃料電池の発電効率を低下させるおそれがあ
る。
質繊維マットはその中の塩素，硫黄又はリンの１種以上
が合計で３００ｐｐｍ未満であることが好ましい。この
場合には，燃料電池の発電効率を高くすることができ
る。上記の塩素，硫黄，リンの１種以上の合計が３００
ｐｐｍ以上含有されている場合には，上記のごとく，燃
料電池用改質器の使用中に上記塩素等の電池作用有害物
質が水素中に混入し，燃料電池における電気化学作用を
阻害し，燃料電池の発電効率を低下させるおそれがあ
る。
【００２９】
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例につき，図１〜図５を用いて説明す
る。本例の燃料電池用改質器は，図１，図２，図５に示
すごとく，炭化水素化合物を水素に改質する改質触媒を
保持する触媒担体１と，該触媒担体１の外方を覆うシエ
ル９５と，両者の間に配置した無機繊維マット状物から
なる保持シール体２とを有する。
る。本例の燃料電池用改質器は，図１，図２，図５に示
すごとく，炭化水素化合物を水素に改質する改質触媒を
保持する触媒担体１と，該触媒担体１の外方を覆うシエ
ル９５と，両者の間に配置した無機繊維マット状物から
なる保持シール体２とを有する。
【００３０】上記保持シール体２は，上記触媒担体１の
外周に円周状に巻回されていると共に触媒担体の軸方向
に３分割された帯状物２８１よりなる。また，該３つの
帯状物２８１の中で，中央の帯状物２８１は，他の帯状
物２８１の巻回当接位置２８０とは異なる巻回当接位置
において当接している。上記帯状物２８１は，後述の図
３に示すごとく，同一の無機繊維マット状物２８をその
長手方向に沿って３枚に切断したものである。
外周に円周状に巻回されていると共に触媒担体の軸方向
に３分割された帯状物２８１よりなる。また，該３つの
帯状物２８１の中で，中央の帯状物２８１は，他の帯状
物２８１の巻回当接位置２８０とは異なる巻回当接位置
において当接している。上記帯状物２８１は，後述の図
３に示すごとく，同一の無機繊維マット状物２８をその
長手方向に沿って３枚に切断したものである。
【００３１】また，上記燃料電池用改質器の製造に当っ
ては，まず図３に示すごとく，無機繊維マット状物２８
を用いる。この無機繊維マット状物２８は，保持シール
体２の長さを有する。そして，該無機繊維マット状物２
８の長手方向に沿って切断し，３分割された帯状物２８
１を３つ作製する。
ては，まず図３に示すごとく，無機繊維マット状物２８
を用いる。この無機繊維マット状物２８は，保持シール
体２の長さを有する。そして，該無機繊維マット状物２
８の長手方向に沿って切断し，３分割された帯状物２８
１を３つ作製する。
【００３２】そして，この帯状物２８１の１つを両側の
帯状物２８１とズラして配置し，必要に応じ互いに接着
する。これにより，凹部２６と突状部２７とを有する保
持シール体２が得られる。次いでこの保持シール体２
を，図４に示すごとく，触媒担体１の外周に巻回する。
これにより，図１に示すごとく，触媒担体１に保持シー
ル体２を巻回固定した中間体２０を得る。次いで，この
中間体２０を上記シエルの中へ圧入する（図４Ｃ）。
帯状物２８１とズラして配置し，必要に応じ互いに接着
する。これにより，凹部２６と突状部２７とを有する保
持シール体２が得られる。次いでこの保持シール体２
を，図４に示すごとく，触媒担体１の外周に巻回する。
これにより，図１に示すごとく，触媒担体１に保持シー
ル体２を巻回固定した中間体２０を得る。次いで，この
中間体２０を上記シエルの中へ圧入する（図４Ｃ）。
【００３３】本例において，上記触媒保持体３は，セラ
ミックの一種であるコーディエライト製である。触媒保
持体３は，図１に示すごとく，多数のセル３１の集合体
からなるモノリスのハニカム構造体である。上記セル３
１は，断面四角形状の通路であり，ハニカム壁３３の間
に形成されている。そして，上記セル３１の間に，ガス
状態の炭化水素化合物を通過させる。この間に，炭化水
素化合物は触媒作用によって水素を主成分とする改質ガ
スに改質される。
ミックの一種であるコーディエライト製である。触媒保
持体３は，図１に示すごとく，多数のセル３１の集合体
からなるモノリスのハニカム構造体である。上記セル３
１は，断面四角形状の通路であり，ハニカム壁３３の間
に形成されている。そして，上記セル３１の間に，ガス
状態の炭化水素化合物を通過させる。この間に，炭化水
素化合物は触媒作用によって水素を主成分とする改質ガ
スに改質される。
【００３４】図５に示すごとく，上記燃料電池用改質器
４には，入口側に炭化水素化合物としてのメタノールを
貯蔵した燃料タンク９が入口パイプ９１を介して接続さ
れている。一方，燃料電池用改質器４の出口側には水素
を含む改質ガスを燃料電池５へ導出する出口パイプ９２
が接続されている。なお，燃料電池５は，改質ガス中の
水素を精製する装置を有する（図示略）。
４には，入口側に炭化水素化合物としてのメタノールを
貯蔵した燃料タンク９が入口パイプ９１を介して接続さ
れている。一方，燃料電池用改質器４の出口側には水素
を含む改質ガスを燃料電池５へ導出する出口パイプ９２
が接続されている。なお，燃料電池５は，改質ガス中の
水素を精製する装置を有する（図示略）。
【００３５】また，燃料電池５には，上記水素と反応さ
せて電池作用を惹起させるための酸素ガスを供給する。
燃料電池５において得られた電気エネルギーは，例えば
自動車走行用，車両電装品の駆動用などに用いるモータ
５１に供給する。燃料電池５において，生じた水はリサ
イクル及び排水される。また，上記燃料電池用改質器４
において，上記シエル２は，入口パインプ９１に接続す
るフランジ部２８，出口パイプ９２に接続するフランジ
部２９を有する。また，上記触媒保持体には，触媒とし
ての白金が担持されている。
せて電池作用を惹起させるための酸素ガスを供給する。
燃料電池５において得られた電気エネルギーは，例えば
自動車走行用，車両電装品の駆動用などに用いるモータ
５１に供給する。燃料電池５において，生じた水はリサ
イクル及び排水される。また，上記燃料電池用改質器４
において，上記シエル２は，入口パインプ９１に接続す
るフランジ部２８，出口パイプ９２に接続するフランジ
部２９を有する。また，上記触媒保持体には，触媒とし
ての白金が担持されている。
【００３６】次に，上記燃料電池用改質器の製造方法に
つき具体例を示す。まず，触媒担体１としては，外径１
３０ｍｍ，長さ１００ｍｍの，ハニカム状のコージエラ
イト製モノリス体を用いた。この触媒担体１は，その軸
方向に沿って多数の角状穴が設けてあり，各穴の間に
は，白金等の触媒成分を担持した多孔質隔壁が位置して
いる。
つき具体例を示す。まず，触媒担体１としては，外径１
３０ｍｍ，長さ１００ｍｍの，ハニカム状のコージエラ
イト製モノリス体を用いた。この触媒担体１は，その軸
方向に沿って多数の角状穴が設けてあり，各穴の間に
は，白金等の触媒成分を担持した多孔質隔壁が位置して
いる。
【００３７】次に，上記シエル９５としては，円筒状
で，ＳＵＳ３０４の金属筒体を用いた。このものは，外
径１４１ｍｍ，板厚１．５ｍｍであった。上記保持シー
ル体２としては，厚み８ｍｍ，嵩密度０．２ｇ／ｃｍ3
の結晶質アルミナ繊維よりなる無機繊維マット状物を用
いた。上記帯状物２８１は，上記触媒担体とシエルとの
間に組み付けた状態において充填密度が０．１〜０．６
ｇ／ｃｍ3となるよう調整された上記無機繊維マット状
物と，１５重量％以下の有機成分とからなる。
で，ＳＵＳ３０４の金属筒体を用いた。このものは，外
径１４１ｍｍ，板厚１．５ｍｍであった。上記保持シー
ル体２としては，厚み８ｍｍ，嵩密度０．２ｇ／ｃｍ3
の結晶質アルミナ繊維よりなる無機繊維マット状物を用
いた。上記帯状物２８１は，上記触媒担体とシエルとの
間に組み付けた状態において充填密度が０．１〜０．６
ｇ／ｃｍ3となるよう調整された上記無機繊維マット状
物と，１５重量％以下の有機成分とからなる。
【００３８】本例においては，保持シール体２が触媒担
体１の外周に円周状に巻回され，かつ触媒担体１の軸方
向に３つに分割された帯状物２８１よりなる。また，こ
の３ツの帯状物２８１の中の中央の帯状物２８１は，そ
の両端部が他の帯状物の巻回当接位置２８０とは異なる
巻回当接位置２８０において当接している。
体１の外周に円周状に巻回され，かつ触媒担体１の軸方
向に３つに分割された帯状物２８１よりなる。また，こ
の３ツの帯状物２８１の中の中央の帯状物２８１は，そ
の両端部が他の帯状物の巻回当接位置２８０とは異なる
巻回当接位置２８０において当接している。
【００３９】そのため，上記の各帯状物２８１は，全
て，上記巻回に必要な同じ長さとすることができる（図
３，図４）。それ故，従来例に示したごとき，切除部分
を設ける必要がない。また，帯状物２８１の幅は従来よ
り小さくすることができ，帯状物の製造が容易となる。
したがって，保持シール体の作製は，高歩留り，低コス
トとなるばかりでなく，切除部分がなくなるため，産業
廃棄物の発生量も減少し，環境面においても好ましい。
て，上記巻回に必要な同じ長さとすることができる（図
３，図４）。それ故，従来例に示したごとき，切除部分
を設ける必要がない。また，帯状物２８１の幅は従来よ
り小さくすることができ，帯状物の製造が容易となる。
したがって，保持シール体の作製は，高歩留り，低コス
トとなるばかりでなく，切除部分がなくなるため，産業
廃棄物の発生量も減少し，環境面においても好ましい。
【００４０】また，保持シール体２は触媒担体１の軸方
向に３分割されているので，例えば炭化水素化合物導入
側に位置する入口側帯状物は，シール性向上のために他
の部分の帯状物と比較して高密度の無機繊維マット状物
を用い，他の帯状物は剛性を重視した無機繊維マット状
物を用いることができる。即ち，部分的に任意の物性を
有する保持シール体２とすることもできる。
向に３分割されているので，例えば炭化水素化合物導入
側に位置する入口側帯状物は，シール性向上のために他
の部分の帯状物と比較して高密度の無機繊維マット状物
を用い，他の帯状物は剛性を重視した無機繊維マット状
物を用いることができる。即ち，部分的に任意の物性を
有する保持シール体２とすることもできる。
【００４１】このように本例によれば，保持シール体が
高歩留り，低コストで，部分的に異なる物性を有するも
のとすることもできる燃料電池用改質器を提供すること
ができる。
高歩留り，低コストで，部分的に異なる物性を有するも
のとすることもできる燃料電池用改質器を提供すること
ができる。
【００４２】上記の異なる物性としては，密度，剛性な
どがある。また，上記帯状物は，上記触媒担体とシエル
との間に組み付けた状態において充填密度が０．１〜
０．６ｇ／ｃｍ3となるよう調整された上記無機繊維マ
ット状物と，１５重量％以下の有機成分とからなる。
どがある。また，上記帯状物は，上記触媒担体とシエル
との間に組み付けた状態において充填密度が０．１〜
０．６ｇ／ｃｍ3となるよう調整された上記無機繊維マ
ット状物と，１５重量％以下の有機成分とからなる。
【００４３】この場合には，上記組み付け後の充填密度
が上記範囲にあるので，保持及びシール性に優れた効果
を得ることができる。また，上記保持シール体は，有機
成分を含有しているのでマットの成形性及びシエルへの
マットの圧入性に優れている。
が上記範囲にあるので，保持及びシール性に優れた効果
を得ることができる。また，上記保持シール体は，有機
成分を含有しているのでマットの成形性及びシエルへの
マットの圧入性に優れている。
【００４４】実施形態例２ 本例は，実施形態例１において，保持シール体２におけ
る入口側に，高密度の帯状物を用いた例である。即ち，
触媒担体１の端部に位置する端部帯状物の中，燃料電池
用改質器における炭化水素化合物導入側に位置する入口
側帯状物は，水素を含む改質ガスを導出する側の出口側
帯状物よりも無機繊維マット状物の密度が高い。
る入口側に，高密度の帯状物を用いた例である。即ち，
触媒担体１の端部に位置する端部帯状物の中，燃料電池
用改質器における炭化水素化合物導入側に位置する入口
側帯状物は，水素を含む改質ガスを導出する側の出口側
帯状物よりも無機繊維マット状物の密度が高い。
【００４５】本例においては，入口側帯状物としては，
充填密度が０．４０ｇ／ｃｍ3に調整されている結晶質
アルミナ繊維からなる無機繊維マット状物を，また出口
側の他の２つの帯状物としては充填密度０．３ｇ／ｃｍ
3に調整されている結晶質アルミナ繊維からなる無機繊
維マット状物を用いた。その他は，実施形態例１と同様
である。
充填密度が０．４０ｇ／ｃｍ3に調整されている結晶質
アルミナ繊維からなる無機繊維マット状物を，また出口
側の他の２つの帯状物としては充填密度０．３ｇ／ｃｍ
3に調整されている結晶質アルミナ繊維からなる無機繊
維マット状物を用いた。その他は，実施形態例１と同様
である。
【００４６】この場合には，触媒担体１とシエル９５と
の間への改質ガスの洩れ流入を，一層確実に防止するこ
とができる。また，実施形態例１と同様の効果を得るこ
とができる。
の間への改質ガスの洩れ流入を，一層確実に防止するこ
とができる。また，実施形態例１と同様の効果を得るこ
とができる。
【００４７】実施形態例３ 本例は，図６，図７に示すごとく，保持シール体２とし
て，複数に分割された巻回片２５０を用いた例である。
即ち，上記保持シール体２は，触媒担体１の外周に円周
状に巻かれていると共に，その巻回方向において４個数
に分割された巻回片２５０よりなり，該巻回片は，その
一端に少なくとも１つの突状部２５１を有し，かつ他端
には他の巻回片に設けた上記突状物２５１を嵌合する凹
部２５２を有してなる。
て，複数に分割された巻回片２５０を用いた例である。
即ち，上記保持シール体２は，触媒担体１の外周に円周
状に巻かれていると共に，その巻回方向において４個数
に分割された巻回片２５０よりなり，該巻回片は，その
一端に少なくとも１つの突状部２５１を有し，かつ他端
には他の巻回片に設けた上記突状物２５１を嵌合する凹
部２５２を有してなる。
【００４８】上記保持シール体２を作製するに当って
は，図６に示すごとく，例えば長さ１ｍの無機繊維マッ
ト状物２５を用い，これを図６（Ａ），（Ｂ）に示すご
とく，１０個の上記巻回片２５０に切断する。そして，
この１０個の巻回片２５０の中４個を用いて触媒担体１
の外周に固定配置する。
は，図６に示すごとく，例えば長さ１ｍの無機繊維マッ
ト状物２５を用い，これを図６（Ａ），（Ｂ）に示すご
とく，１０個の上記巻回片２５０に切断する。そして，
この１０個の巻回片２５０の中４個を用いて触媒担体１
の外周に固定配置する。
【００４９】この場合には，保持シール体２として触媒
担体１への巻回方向において分割された巻回片を４個用
いる。そのため，各巻回片は短片となり，長尺の無機繊
維マット状物から，順次短片に裁断することができる。
それ故，廃棄物となる切除分が極く少なくなり保持シー
ル体の歩留りが向上し，低コストとなる。
担体１への巻回方向において分割された巻回片を４個用
いる。そのため，各巻回片は短片となり，長尺の無機繊
維マット状物から，順次短片に裁断することができる。
それ故，廃棄物となる切除分が極く少なくなり保持シー
ル体の歩留りが向上し，低コストとなる。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば，保持シール体が高歩留
り，低コストで，部分的に異なる物性を有するものとす
ることもできる燃料電池用改質器を提供することができ
る。
り，低コストで，部分的に異なる物性を有するものとす
ることもできる燃料電池用改質器を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例1における，中間部品及びシエルへ
の圧入の説明図。
の圧入の説明図。
【図２】シエルへ中間部品を圧入した状態の説明図。
【図３】無機繊維マット状物から３分割した保持シール
体を作製する説明図。
体を作製する説明図。
【図４】実施形態例１における，（Ａ）３分割された保
持シール体の説明図，（Ｂ）保持シール体を触媒担体に
巻く状態を示す説明図。
持シール体の説明図，（Ｂ）保持シール体を触媒担体に
巻く状態を示す説明図。
【図５】実施形態例１における，燃料電池用改質器及び
その周辺機器等の説明図。
その周辺機器等の説明図。
【図６】実施形態例２における，巻回片作製の説明図。
【図７】実施形態例２における，触媒担体に巻回片を巻
回配置した中間部品及びシエルへの圧入の説明図。
回配置した中間部品及びシエルへの圧入の説明図。
【図８】従来例にかかる，保持シール体及び触媒担体の
一体品をシエルに圧入する説明図。
一体品をシエルに圧入する説明図。
【図９】従来例にかかる，保持シール体の作製の説明
図。
図。
１．．．触媒担体， ２．．．保持シール体， ２０．．．中間体， ２５，２８．．．無機繊維マット状物， ２５０．．．巻回片， ２８１．．．帯状物， ９５．．．シエル，
Claims (9)
- 【請求項１】 炭化水素化合物を水素に改質する改質触
媒を保持する触媒担体と，該触媒担体の外方を覆うシエ
ルと，両者の間に配置した無機繊維マット状物からなる
保持シール体とを有する燃料電池用改質器において，上
記保持シール体は，上記触媒担体の外周に円周状に巻回
されていると共に触媒担体の軸方向に少なくとも３分割
された帯状物よりなり，かつ該帯状物の中少なくとも１
つの帯状物は，他の帯状物の巻回当接位置とは異なる巻
回当接位置において当接していることを特徴とする燃料
電池用改質器。 - 【請求項２】 請求項１において，上記帯状物は，同一
の無機繊維マット状物を切断したものであることを特徴
とする燃料電池用改質器。 - 【請求項３】 請求項１又は２において，上記帯状物
は，上記触媒担体とシエルとの間に組み付けた状態にお
いて充填密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3となるよう調
整された上記無機繊維マット状物と，１５重量％以下の
有機成分とからなることを特徴とする燃料電池用改質
器。 - 【請求項４】 請求項１において，上記触媒担体の端部
に位置する端部帯状物の中，少なくとも燃料電池用改質
器における炭化水素化合物導入側に位置する入口側帯状
物は，水素を含む改質ガスを導出する側の出口側帯状物
よりも無機繊維マット状物の密度が高いことを特徴とす
る燃料電池用改質器。 - 【請求項５】 炭化水素化合物を水素に改質する改質触
媒を保持する触媒担体と，該触媒担体の外方を覆うシエ
ルと，両者の間に配置した無機繊維マット状物からなる
保持シール体とを有する燃料電池用改質器において，上
記保持シール体は触媒担体の外周に円周状に巻かれてい
ると共に，その巻回方向において複数に分割された巻回
片よりなり，該巻回片は，その一端に少なくとも１つの
突状部を有し，かつ他端には他の巻回片に設けた上記突
状物を嵌合する凹部を有してなることを特徴とする燃料
電池用改質器。 - 【請求項６】 請求項５において，上記巻回片は，上記
触媒担体とシエルとの間に組み付けた状態において充填
密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3となるよう調整された
上記無機繊維マット状物と，１５重量％以下の有機成分
とからなることを特徴とする燃料電池用改質器。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項において，
上記保持シール体の無機繊維マット状物は，結晶質アル
ミナ繊維，アルミナ−シリカ繊維，シリカ繊維の少なく
とも１種よりなることを特徴とする燃料電池用改質器。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項において，
上記無機質繊維マットは，その中のＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2
以外の物質が１重量％未満であることを特徴とする燃料
電池用改質器。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項において，
上記無機質繊維マットはその中の塩素，硫黄又はリンの
１種以上の１種以上が合計で３００ｐｐｍ未満であるこ
とを特徴とする燃料電池用改質器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265871A JP4491939B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 燃料電池用改質器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265871A JP4491939B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 燃料電池用改質器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002068709A true JP2002068709A (ja) | 2002-03-08 |
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ID=18753064
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000265871A Expired - Fee Related JP4491939B2 (ja) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | 燃料電池用改質器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP4491939B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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