專利名稱:氫生成裝置用燃燒器和包括它的氫生成裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及用于下述燃料電池發(fā)電裝置的氫生成裝置的燃燒器,以及具有該燃燒器的氫生成裝置,該燃料電池發(fā)電機利用含有至少由碳和氫構成的化合物的原料生成氫并進行發(fā)電。
另外,作為氫生成裝置用燃燒器的第2現(xiàn)有技術,具有如下所述的結構,利用具有使燃燒用空氣噴出的多個空氣孔的空氣噴出器形成燃燒室,將燃燒室的直徑作得在下游側(cè)的階梯差要比上游側(cè)要大(比如,參照特公平5-59325號公報)。利用這樣的結構,實現(xiàn)高燃燒負荷時的燃燒穩(wěn)定性。
此外,作為氫生成裝置用燃燒器的第3現(xiàn)有技術,具有以燃料氣體的噴出部為中心呈錐狀擴大的火焰孔部(比如,參照特開2001—201019號公報)。由此,可實現(xiàn)裝置的小型化。
但是,在氫生成裝置用燃燒器中,具有與其它的燃燒器不同的2個特殊性。首先,第1,氫生成裝置用燃燒器使燃料氣體與從燃料電池排出的排放氣體燃燒,但是,該燃料氣體和排放氣體的燃燒速度有較大不同。具體來說,比如,在作為具有代表性的燃料氣體的都市燃氣的情況下,其燃燒速度為36cm/秒,與此相對,作為以排放氣體形式從燃料電池排出的代表性成分,氫的燃燒速度約達到320cm/秒。使燃燒速度有如此巨大差異的燃料在同一燃燒器中穩(wěn)定地燃燒是困難的。其原因在于無論針對哪一種的燃料設計燃燒器,都會產(chǎn)生不匹配的情況。即,如果按照對應于氫的燃燒速度、加快氣體流速的方式設計燃燒器,則在燃燒都市燃氣的情況下,由于該燃燒速度超過都市燃氣的燃燒速度,因此或大部分的都市燃氣在未燃燒的狀態(tài)下就被排出,或火焰被吹滅。另一方面,如果按照對應于都市燃氣的燃燒速度、使氣體流速變慢的方式設計燃燒器,由于氫在燃料噴出孔的極近處燃燒,就變成火焰位于緊靠燃料噴出孔的表面處。在此情況下,由于燃燒熱量通過燃料噴出孔排放,故具有燃燒不穩(wěn)定,或具有分布器因燃燒熱量而灼熱之虞。
另外,第2,燃料氣體和從燃料電池排出的排放氣體的流量隨著燃料電池發(fā)電裝置應發(fā)出的電力的負荷而變化。即,在高電力負荷時,由于必須采用較多的原料,生成大量的氫,故必須增加燃料氣體的流量。此時,由于原料的流量增加,故排放氣體的流量也增加。于是,就變成如果電力的負荷較高,則燃料氣體和排放氣體的流量增加,如果電力的負荷較低,則該流量減少。雖然在將燃燒速度差較小的氣體混合而燃燒的情況,即使產(chǎn)生一點的流量變化,確保燃燒的穩(wěn)定性相比并不困難,但是如果象前述的那樣,將燃燒速度有較大不同的氣體混合并使之燃燒,若氫生成裝置用燃燒器中的氣體的流量發(fā)生變化,則極難確保燃燒的穩(wěn)定性。
在前述的第1現(xiàn)有技術的情況下,因氣體流量增加會吹滅火焰,所以在如前述那樣氣體流量產(chǎn)生變化的情況,就有不能夠穩(wěn)定地進行燃燒的所謂問題。另外,由于燃燒區(qū)域限制于圓筒形燃燒室內(nèi)的狹窄空間內(nèi),故如果燃燒量增加,則還有火焰溫度顯著上升、氮氧化物大量地產(chǎn)生的所謂問題。另外,由于在狹窄的空間內(nèi)燃燒,故火焰的形狀不穩(wěn)定地變化,其結果是,還有因燃燒而產(chǎn)生噪音的所謂問題。
此外,在第2現(xiàn)有技術的情況下,雖然即使氣體流量增加,仍沒有發(fā)生火焰的吹滅和氮氧化物濃度的增加的所謂問題,但是,為了實現(xiàn)燃燒室的直徑分段變化的結構,將直徑不同的多個部件焊接的所謂制造工序成為必要,從而具有制造成本增加的所謂問題。為此,雖然具有高穩(wěn)定燃燒的所謂優(yōu)良特征,但是仍難于在實際中使用。
還有,在第3現(xiàn)有技術的燃燒器中,與第2現(xiàn)有技術相同,雖然難于產(chǎn)生火焰吹滅的問題,但是,按照該技術,由于只不過是將氣體和燃燒用空氣單獨地供給火焰孔部,故它們的混合不充分,當燃燒負荷急劇變化時,產(chǎn)生火焰熄滅等情況,燃燒的穩(wěn)定性不夠。
為了解決上述的課題,本發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器包括沿著火焰放出方向而擴大形成錐狀的燃燒室;分布器,該分布器沿著火焰放出方向突出設置于上述燃燒室內(nèi),將包含至少由碳和氫構成的化合物的燃料氣體和從燃料電池排出的排放氣體供給上述燃燒室,在上述燃燒室上形成有用于使燃燒用空氣噴出到該燃燒室內(nèi)的多個燃燒用空氣噴出孔,在上述分布器上,形成有用于使上述燃料氣體和上述排放氣體噴出到上述燃燒室內(nèi)的多個氣體噴出孔,上述燃燒用空氣噴出孔的至少一部分與上述氣體噴出孔的至少一部分配置成燃燒用空氣的噴流與上述燃料氣體以及上述排放氣體的噴流相碰撞。
這樣,由于燃燒室的形狀沿著火焰放出方向擴大而形成錐狀,故燃燒氣體的流速沿著火焰放出方向而連續(xù)地減少。由此,即使在將燃燒速度不同的燃料氣體和排放氣體混合而使之燃燒的情況下,由于仍可在燃燒室內(nèi)的不同的空間,使燃燒氣體的流速與燃料氣體和排放氣體的燃燒速度保持一致,所以可確保燃燒的穩(wěn)定性。另外,由于通過使燃料氣體和排放氣體的噴流與燃燒用空氣的噴流碰撞,而能促進燃料氣體和排放氣體與燃燒用空氣的混合,所以可使使燃燒進一步穩(wěn)定。
另外,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選配置成上述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔和氣體噴出孔,從火焰放出方向看,設置于基本同一條線上。
此外,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選配置成上述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔形成于作為上述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上。
還有,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,配置成上述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔基本垂直地貫通形成在作為上述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上,配置成上述碰撞方式的氣體噴出孔基本垂直地貫通形成在上述分布器上。
在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,配置成上述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔形成于上述燃燒室的底壁上。
另外,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,配置成上述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔形成于作為上述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上和燃燒室的底壁上。
此外,本發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器,該氫生成裝置用燃燒器包括沿著火焰放出方向而擴大形成錐狀的燃燒室;分布器,該分布器沿著火焰放出方向突出設置在上述燃燒室內(nèi),并將燃料氣體和從燃料電池排出的排放氣體,供給上述燃燒室,在作為上述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上,形成有用于使燃燒用空氣噴出到該燃燒室內(nèi)的多個燃燒用空氣噴出孔,在上述分布器上,形成有用于使上述燃料氣體和上述排放氣體噴出到上述燃燒室內(nèi)的多個氣體噴出孔,上述燃燒用空氣噴出孔中的至少一部分與上述氣體噴出孔中的至少一部分基本相對配置。
還有,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,上述基本相對配置的燃燒用空氣噴出孔基本垂直地貫通形成在作為上述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上,上述基本相對配置的氣體噴出孔基本垂直地貫通形成在上述分布器上。
此外,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,上述燃燒室的錐角在10°以上90°以下。
再有,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,上述燃燒用空氣噴出孔按照向上述燃燒室內(nèi)部噴出的燃燒用空氣的量,相比于上述燃燒室的上游側(cè),在下游側(cè)大的方式形成。
另外,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,上述燃燒用空氣噴出孔的孔密度是,相比于上述燃燒室的上游側(cè),在下游側(cè)大。
此外,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,上述燃燒用空氣噴出孔的孔徑是,相比于上述燃燒室的上游側(cè),在下游側(cè)大。
還有,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器,優(yōu)選,上述氣體噴出孔由噴出上述燃料氣體用的第1氣體噴出孔和噴出上述排放氣體用的第2氣體噴出孔構成,上述第2氣體噴出孔相對于上述第1氣體噴出孔,配置于上述燃燒室的下游側(cè)。
再有,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,上述燃燒室是通過對板材進行壓力加工或拉深加工的方式形成的。
另外,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器,優(yōu)選,上述燃燒室呈筒狀,具有沿徑向延伸的凸緣部,沿該凸緣部的圓周方向,形成有折回部。
此外,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,還具備設置于上述燃燒室內(nèi)的電極,和連接于上述電極的火焰檢測電路還有,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,還具備設置于上述燃燒室內(nèi)的電極,和連接于上述電極的火焰點火電路。
再有,在上述發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器中,優(yōu)選,還具備設置于上述燃燒室內(nèi)的電極,連接于上述電極的火焰檢測電路和火焰點火電路,可在上述電極和火焰檢測電路的連接與上述電極和火焰點火電路的連接之間進行切換的切換電路。
另外,優(yōu)選,上述電極按照從分布器的中心部向上述火焰放出方向突出的方式設置。
此外,本發(fā)明的氫生成裝置具備改性器,該改性器利用含有至少由碳和氫構成的化合物的原料、通過改性反應、生成包含氫的改性氣體,和權利要求1-18任一項說明的氫生成裝置用燃燒器。
若形成這樣的結構,由于即使在燃料氣體和排放氣體的流量發(fā)生變化的情況下,氫生成裝置用燃燒器仍可連續(xù)進行穩(wěn)定的燃燒,所以能可靠地生成必要量的氫。
圖2是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的結構的平面圖。
圖3是圖2中的III-III線的剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的燃燒狀態(tài)的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的燃燒狀態(tài)的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的燃燒狀態(tài)的剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的燃燒狀態(tài)的剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的燃燒狀態(tài)的剖視圖。
圖9是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的結構的剖視圖。
圖10是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的結構的剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的組成的剖視圖。
圖12是表示本實施方式的燃燒器和現(xiàn)有的燃燒器中的一氧化碳濃度與空氣剩余率之間關系的曲線圖。
圖13是用于說明燃燒不穩(wěn)定區(qū)域的存在的曲線圖。
圖14是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的結構的剖視圖。
圖15是表示本發(fā)明第1實施方式的燃燒器的變形示例的結構的剖視圖。
圖16是表示本發(fā)明第2實施方式的燃燒器的結構的剖視圖。
圖17是表示本發(fā)明第2實施方式的燃燒器的結構的剖視圖。
符號說明1燃燒氣體,2原料氣體,3催化劑層,4生成氣體,5燃燒器,6都市燃氣,7排放氣體,8分布器,9燃燒室,11空氣室,12催化劑容器,13燃燒筒,14上排氣體噴出孔,15下排氣體噴出孔,16空氣噴出孔,17凸緣部,18空氣噴出孔,19底部空氣噴出孔,20加強肋,21折回部,22分布器,23第1氣體噴出孔,24第2氣體噴出孔,25供給用配管,26供給用配管,27都市燃氣,28電極,29火焰點火用高壓電源,30火焰檢測用電源,31火焰檢測器,32切換開關,33切換開關,100氫生成裝置。
圖1是表示具有本發(fā)明第1實施方式的氫生成裝置用燃燒器的氫生成裝置的主要結構的剖視圖。
在圖1中,標號100表示氫生成裝置,該氫生成裝置100利用都市燃氣等至少含有由碳和氫構成的化合物的原料,通過改性反應,生成供給燃料電池發(fā)電裝置的氫。該氫生成裝置100包括被提供燃燒用空氣的空氣室11圍繞的燃燒器5;收存填充有以鎳、釕為主要成分的催化劑的催化劑層3的催化劑容器12;配置在燃燒器5上方、用來防止從該燃燒器5排放的火焰與催化劑容器12直接接觸且同時指定氣體流路的燃燒筒13。該氫生成裝置100通過在催化劑容器12中的催化劑層3的內(nèi)部,使由都市燃氣和水蒸氣組成的原料氣體反應,生成由氫、二氧化碳和一氧化碳組成的生成氣體4。由于該生成反應為在700℃的高溫下產(chǎn)生的吸熱反應,所以利用燃燒器5供給高溫的氣體,從而對原料氣體2和催化劑層3進行加熱。
另外,作為至少由碳和氫構成的化合物,除了都市燃氣以外,還例舉有比如,甲烷、乙烷、丙烷等的烴,天然氣、甲醇等的醇,燈油,液化石油氣(LPG)等。
燃燒器5如后所述,包括燃燒室9和對著該燃燒室9而提供氣體的分布器8。上述分布器8將作為燃料氣體的都市燃氣6與從燃料電池排出的排放氣體7混合并使之噴出到燃燒室9的內(nèi)部。另一方面,從空氣室11供給的燃燒用空氣從如后所述那樣設置的空氣噴出孔,向燃燒室9的內(nèi)部噴出。燃燒器5使這些氣體與燃燒用空氣在燃燒室9的內(nèi)部充分地混合,并使火焰向上方放出。另外,在下面,將都市燃氣6與排放氣體7混合后的氣體稱為燃燒氣體。
燃燒器5所采用的燃燒氣體1通過燃燒筒13,在催化劑容器12的周圍流動,然后,使其排出到氫生成裝置100的外面。
下面參照圖2和圖3,對本發(fā)明的燃燒器5進行具體描述。圖2為表示本發(fā)明的第1實施方式的燃燒器的結構的平面圖,圖3為沿圖2中的III-III線的剖視圖。另外,在圖3中,為了便于說明,同時表示出設置于燃燒器上方的燃燒筒13和空氣室11。
象圖2和圖3所示的那樣,圍繞火焰的圓筒狀的燃燒室9呈沿著火焰放出方向X而擴大的錐狀,其頂端開口。在作為該燃燒室9的錐狀部的側(cè)壁,形成有多個空氣噴出孔16,用于向燃燒室9的內(nèi)部噴出燃燒用空氣10。在這里,空氣噴出孔16按照沿著火焰放出方向X,即向上方向而其間距變小的方式形成。因此,圖3中的空氣噴出孔16的上下方向的間距P滿足P1>P2>P3>P4>P5的關系。另外,在燃燒室9的底壁,形成有多個底部空氣噴出孔19,該多個底部空氣噴出孔19與空氣噴出孔16相同,用于向燃燒室9的內(nèi)部噴出燃燒用空氣10。
在燃燒室9開口的上端,設置有沿徑向延伸的凸緣部17。另外,在該凸緣部21的前端,沿周向形成有增加強度的加強肋20。
圓筒狀的分布器8與燃燒室9同軸設置,其一端突出到燃燒室9的內(nèi)部,另一端連接于用來供給都市燃氣6和排放氣體7的配管。另外,在位于燃燒室9內(nèi)部的分布器8的前端,沿分布器8的徑向,分別設置有8個用于向燃燒室9的內(nèi)部噴出燃燒氣體的上排氣體噴出孔14和下排氣體噴出孔15。在配管內(nèi),都市燃氣6和排放氣體7混合而生成的燃燒氣體從這些上排氣體噴出孔14和下排氣體噴出孔15,呈放射狀噴向燃燒室9內(nèi)。
上述的空氣噴出孔16和底部空氣噴出孔19按照分別垂直貫通燃燒室9的側(cè)壁和底壁的方式開設。另外,上述上排氣體噴出孔14和下排氣體噴出孔15也同樣按照垂直貫通分布器8的方式開設。于是,從空氣噴出孔16噴出的燃燒用空氣的噴流方向與燃燒室9的側(cè)壁相垂直,從底部空氣噴出孔19噴出的燃燒用空氣的噴流方向與燃燒室9的底壁相垂直。另外,從上述上排氣體噴出孔14和下排氣體噴出孔15噴出的燃燒氣體的噴流方向與分布器8相垂直。
分布器8中的上排氣體噴出孔14與燃燒室9中的多個空氣噴出孔16中的最下邊的空氣噴出孔18配置在基本相對的位置。由此,從上排氣體噴出孔14噴出的燃燒氣體的噴流,以及從空氣噴出孔18噴出的燃燒用空氣10的噴流相碰撞。另外,分布器8中的上排氣體噴出孔14和下排氣體噴出孔15與燃燒室9的底部空氣噴出孔19的一部分,按照燃燒氣體的噴流方向與燃燒用空氣10的噴流方向相交叉的方式設置。由此,從上述上排氣體噴出孔14和下排氣體噴出孔15噴出的燃燒氣體的噴流,與從底部空氣噴出孔19噴出的燃燒用空氣10的噴流相碰撞。
下面參照圖2,對空氣噴出孔18,底部空氣噴出孔19,以及上排氣體噴出孔14的位置關系進行更具體的說明。另外,在圖2中,僅僅針對分布器8,圖示形成有上排氣體噴出孔14的部位的剖面,以便容易了解上排氣體噴出孔14的位置。在圖中,從中心部,朝向徑向的放射狀的箭頭A表示從上排氣體噴出孔14噴出的燃燒氣體的噴流方向,另外,相反的,朝向中心方向的箭頭B表示從空氣噴出孔16中、由虛線C表示的最下排的空氣噴出孔18噴出的燃燒用空氣的噴流方向。象這樣,在本實施方式中,在從火焰放出方向觀看的場合,按照燃燒氣體的噴流方向與燃燒用空氣的噴流方向位于同一直線上的方式,調(diào)節(jié)這兩個噴出孔的位置。另外,在本實施方式中,按照從底部空氣噴出孔19噴出的燃燒用空氣的噴流方向與上述燃燒氣體的噴流方向A相交叉的方式,調(diào)節(jié)一部分底部空氣噴出孔19的位置。
燃燒室9是采用厚度為2mm的耐熱不銹鋼,在貫通形成空氣噴出孔16和底部空氣噴出孔19后通過壓力加工形成30°的開口部錐度θ。另外,也可不采用這樣的壓力加工,而通過拉深加工形成。
下面參照圖4,針對利用形成上述那樣結構的本實施方式的燃燒器5而使由都市燃氣6和排放氣體7的混合物形成的燃燒氣體燃燒的情況,說明氣體的流動和所產(chǎn)生的火焰狀態(tài)。
首先,從分布器8中的上排氣體噴出孔14向燃燒室9內(nèi)放射狀噴出的燃燒氣體A的噴流和從與上排氣體噴出孔14基本相對的最下排的空氣噴出孔18噴出的燃燒用空氣B的噴流在圖中的D位置碰撞。其結果是,使燃燒氣體A和燃燒用空氣B充分地混合。從分布器8中的上排氣體噴出孔14剛剛噴出后的該位置D,燃燒氣體A的噴流的流速最快。由此,僅僅燃燒氣體中的燃燒速度較快的氫在此位置D,燃燒,產(chǎn)生火焰。在這里,以未燃燒的都市燃氣為主成分的燃燒氣體E沿火焰放出方向X流動。在此場合,由于燃燒室9沿著火焰放出方向X擴大而形成錐狀,故氣體的流路截面積連續(xù)地擴大,由此,燃燒氣體E的流速減小。由此,在燃燒氣體E的流速等于或小于都市燃氣的燃燒速度的位置,產(chǎn)生火焰F而實現(xiàn)燃燒。
另一方面,在燃燒量增加了的情況下,燃燒氣體A的流速也增加,從而出現(xiàn)在火焰F的位置超過都市燃氣的燃燒速度的情況。但是,即使在此情況,由于形成有因燃燒室9的形狀呈前述的錐狀而流速連續(xù)地減少的結構,所以可在更下游的位置,產(chǎn)生火焰G,實現(xiàn)燃燒。另外,由于該火焰G是沿著火焰放出方向X其容積可自由增加,所以可按照與燃燒量很少的場合基本相同的程度,保持火焰溫度。從而,可抑制在高溫燃燒時容易產(chǎn)生的氮氧化物的發(fā)生。
在上述第2現(xiàn)有技術的場合,由于燃燒室的直徑朝向開口部而分級地增加,故燃燒氣體的流動在臺階部,發(fā)生較大變化,另外,由于在臺階部,在氣體的流動中產(chǎn)生混亂,故在燃燒量增加時,穩(wěn)定性受到損害。與此相對,按照本發(fā)明,由于燃燒室9的形狀沿著火焰放出方向X擴大而形成所謂的錐狀,故可使燃燒氣體的流速從高速到低速連續(xù)地變化。其結果是,由于可在燃燒室9內(nèi)的不同的空間,使燃燒速度不同的氣體燃燒,故燃燒的穩(wěn)定性不受到損害。
此外,由于上排氣體噴出孔14和最下排的空氣噴出孔18按照基本相對的方式設置,故燃燒氣體A的噴流與燃燒用空氣B的噴流碰撞,其結果是,促進燃燒氣體A和燃燒用空氣B的混合。因此,在該碰撞的位置D,燃燒速度快、容易燃燒的氫與空氣充分地混合。由此,位于位置D處的火焰可一直穩(wěn)定地存在。雖然燃料電池發(fā)電裝置有必要根據(jù)電力負荷而增減發(fā)電量,但是,由于該電力負荷的變化因電力消耗設備的通斷而產(chǎn)生,故其發(fā)生變化的時間是瞬間的。因此,氫生成裝置用燃燒器也在極短的時間,發(fā)生較大變化。在現(xiàn)有的燃燒器中,如果燃燒量如此急劇地變化,則具有火焰吹滅的所謂問題,但是利用本發(fā)明的燃燒器,位于該位置D處的火焰不熄滅而一直燃燒,為了用作火種而不產(chǎn)生火焰的吹滅。
還有,雖然在本實施方式中形成了僅僅分布器8中的上排氣體噴出孔14與空氣噴出孔18基本相對的結構,但是也可根據(jù)需要,形成下排氣體噴出孔15與空氣噴出孔18基本相對的結構。另外,不用說,并不限于將與上排氣體噴出孔14或下排氣體噴出孔15基本相對配置的空氣噴出孔設置在燃燒室9的側(cè)壁的最下排。
如上所述,包括空氣噴出孔18在內(nèi)的空氣噴出孔16垂直貫通燃燒室9的側(cè)壁而形成,然后,燃燒室9通過模壓加工而形成錐狀。因此,象圖4所示的那樣,從空氣噴出孔16噴出的燃燒用空氣B的噴流方向沿燃燒氣體的排放方向(即,火焰放出方向X)以一定角度傾斜。另一方面,上排氣體噴出孔14垂直貫通分布器8而形成,分布器8突出設置成與火焰放出方向X平行。因此,如圖4所示的那樣,從上排氣體噴出孔14噴出的燃燒氣體A的噴流方向與火焰放出方向X相垂直。于是,燃燒用空氣B的噴流與燃燒氣體A的噴流并不是從正面碰撞,而是沿一定的交叉方向碰撞。從如下所述的燃燒穩(wěn)定性的觀點來說,這樣的結構匹配良好。針對這一點,下面參照表示本實施方式的變形示例的圖5進行說明。
圖5是將按照燃燒用空氣的噴流方向與燃燒氣體的噴流方向保持一致的方式而形成空氣噴出孔和氣體噴出孔時的分布器的附近放大后的剖視圖。象圖5所示的那樣,空氣噴出孔18’按照相對于燃燒室的側(cè)壁而傾斜的方向貫通形成,其結果是,燃燒用空氣B的噴流方向與燃燒氣體A的噴流相一致。在此情況下,燃燒氣體A的噴流與燃燒用空氣B的噴流從正面碰撞,由此產(chǎn)生的燃燒氣體的一部分象圖中的Q所示的那樣,向著與燃燒氣體的排放方向相反方向的燃燒室9的底部流動,然后,向著燃燒氣體的排放方向折回。由于該折回的燃燒氣體按照橫切燃燒氣體A或燃燒用空氣B的噴流,或者位于位置D的火焰的方式流動,因此這些流動混亂起來,其結果是,具有燃燒的穩(wěn)定性受到損害的危險。因此,相比于這樣燃燒氣體的噴流與燃燒用空氣的噴流從正面碰撞,如圖3所示的那樣,燃燒用空氣的噴流方向傾向燃燒氣體的排放方向的方式,會使燃燒用空氣的噴流與燃燒氣體的噴流交叉地碰撞,燃燒穩(wěn)定。
另外,雖然在本實施方式中,是通過將空氣噴出孔16按照垂直貫通設置成錐狀的燃燒室9的側(cè)壁的方式而開設,從而實現(xiàn)燃燒用空氣的噴流與燃燒氣體的噴流交叉地碰撞,但是,使用其它結構也可同樣地使兩個噴流交叉地碰撞。即,比如,通過按照沿與燃燒氣體的排氣方向傾斜的方向貫通開設上排氣體噴出孔14,則也可同樣地使兩個噴流交叉碰撞。
如圖4所示的那樣,在本實施方式的燃燒器5中,也從底部空氣噴出孔19,供給燃燒用空氣H。如前所述,該燃燒用空氣H從由下方與燃燒氣體A和燃燒用空氣B相交叉的位置噴出,具有使燃燒氣體和燃燒用空氣更加良好地混合的作用。另外,該燃燒用空氣H不僅與氣體的混合良好,而且即使在相對燃燒氣體A的流量,燃燒用空氣B的流量過剩地供給的情況下,仍確認有保持火焰的作用,大大加強燃燒的穩(wěn)定性。另外,如圖6所示的那樣,即使不設置與上排氣體噴出孔14基本相對配置的空氣噴出孔,要是也可使從該底部空氣噴出孔19噴出的燃燒用空氣H的噴流與從上排氣體噴出孔14和下排氣體噴出孔15噴出的燃燒氣體的噴流相交叉,仍可獲得優(yōu)良的燃燒穩(wěn)定性。
如前所述,利用本發(fā)明,通過將燃燒室的形狀作成沿著火焰放出方向擴大而呈錐狀,從而實現(xiàn)燃燒穩(wěn)定性和氮氧化物的濃度降低。雖然在本實施方式中,將燃燒室的錐狀部的角度θ作成30°,但是可對應燃料的種類和燃燒量等因素而優(yōu)化該角度θ。如果角度θ較小,由于火焰放出方向的燃料氣體的流速減小程度較小,故具有燃料量增加時而火焰被吹滅的危險。另外,在燃燒量增加時,具有下述危險,即,因火焰的大小受到限制,氮氧化物濃度容易上升,另外,由于火焰的形狀變動不穩(wěn)定,所以發(fā)生燃燒噪音。另一方面,在角度θ較大的場合,由于燃料與空氣的混合不充分,故燃燒不完全,產(chǎn)生黃火,黑煙和一氧化碳等。伴隨燃料的種類,燃料量和燃燒室的容積,空氣噴出部的錐狀部的開口角度的最優(yōu)值是不同的,但是如果角度θ約在10°~90°的范圍內(nèi),則可確保燃燒的穩(wěn)定性。在這里,在將都市燃氣和氫作為燃料的場合,從氣體與空氣的混合和燃燒的穩(wěn)定性來說,上述角度θ優(yōu)選在10°~45°的范圍內(nèi)。
如圖3所示,在本實施方式中,將空氣噴出孔16的上下方向的間距P沿著向燃燒室的下游方向逐漸減小。該結構的效果在燃料量較多的情況,是顯著的。下面參照圖7和圖8對這一點進行說明。首先,如圖7所示,空氣噴出孔16沿著朝向燃燒室9的下游方向以等間距(P1,=P2’=P3’=P4’=P5’)配置的情況,由于燃燒氣體向著箭頭I的方向,即,相對于火焰放出方向X沿著燃燒室9的側(cè)壁側(cè)的傾斜方向流動,故所產(chǎn)生的火焰J會象圖示那樣,向著外側(cè)擴大。但是,由于燃燒筒13配置在燃燒器5的上方,故火焰不能沿橫向擴大到燃燒筒的寬度以上。由此,燃燒氣體在燃燒筒13的內(nèi)部產(chǎn)生亂流,這樣,具有燃燒混亂,火焰不穩(wěn)定的情況。
另一方面,如圖8所示,在空氣噴出孔16配置成沿著朝向燃燒室的下游方向如P1>P2>P3>P4>P5這樣間距變窄的情況,越靠近燃燒室9的開口部,越供給更多的燃燒用空氣。此時的燃燒氣體沿著與前述方向I相同的方向K流動,同時還因為從燃燒室9的開口部附近供給的空氣沿燃燒筒13的壁面的方向L流動。沿著該方向L的燃燒氣體的流動將要沿橫向擴展的火焰的方向?qū)蛏戏健S纱?,火焰M不會擴展到燃燒筒13的寬度以上,而向著燃燒筒13的下游方向延伸。由此,燃燒不發(fā)生混亂,這樣,可使燃燒更進一步地保持穩(wěn)定。這樣,通過沿著朝向燃燒室的下游方向增加空氣供給量,就可獲得穩(wěn)定的燃燒。另外,在本實施方式中,由于沿著朝向燃燒室的下游方向使空氣供給量增加,故按照下游側(cè)的孔密度大于燃燒室的上游側(cè)的方式來調(diào)節(jié)空氣噴出孔16的間距。但是,也可如圖9所示那樣,使該間距為一定值,增加空氣噴出孔16的數(shù)量,或者如圖10所示那樣,增加空氣噴出孔16的孔徑,由此,也可使空氣供給量沿著朝向燃燒室的下游方向增加。另外,空氣噴出孔16的排列既可為圍棋盤格狀的并排,也可為交錯狀的并排。此外,本發(fā)明不對上排氣體噴出孔14,下排氣體噴出孔15,以及空氣噴出孔16的形狀進行任何的限定,該空氣噴出孔16的形狀除了可為圓形以外,還可為長圓形,橢圓形,四邊形,或狹縫狀等形狀。
如前所述,在本實施方式中,燃燒室9是通過對薄板材進行壓力加工而形成的。由此,可以較低價格,提供具有如前所述那樣優(yōu)良特性的燃燒器5。但是,由于燃燒室9曝露于高溫的燃燒氣體中,故薄板材料產(chǎn)生顯著的變形。于是,在本實施方式中,將燃燒室9的上端設置有的凸緣部17的前端折回而形成的加強肋20沿圓周方向設置。由于通過該加強肋20,可大幅度抑制燃燒室9的熱變形,故可通過薄板材的壓力加工,制造本實施方式的燃燒器。另外,設置有該折回部的位置不限于燃燒室9的凸緣部17的前端。比如,也可象圖11所示的那樣,在凸緣部22的中途,沿圓周方向設置有折回部21,如果進行將該折回部21同時用于空氣室11的定位等的加工等,則可作到裝配作業(yè)的有效化。
象上面所描述的那樣,在本實施方式的燃燒室中,可實現(xiàn)燃燒的穩(wěn)定處理。圖12為表示本實施方式的燃燒室和現(xiàn)有燃燒室的一氧化碳濃度與空氣剩余率之間的關系的曲線圖。在圖12中,標號12A表示本實施方式的燃燒器的上述關系,標號12B表示現(xiàn)有的燃燒器的上述關系。如圖12所示的那樣,本實施方式的燃燒器的情況,與過去的燃燒器相比較,如果空氣剩余率較高,則難于產(chǎn)生一氧化碳。在這里,一氧化碳是在由于燃燒氣體與燃燒用空氣的混合不充分而造成不完全燃燒的情況下產(chǎn)生的。于是,根據(jù)圖12知道,本實施方式的燃燒器與過去的燃燒器相比較,可在較寬的范圍內(nèi),保持良好的混合,可實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。
圖13是用于說明存在燃燒不穩(wěn)定區(qū)域的曲線圖,縱軸表示從燃燒室的下方供給的空氣流量。如圖13所示的那樣,從燃燒室的下方供給的空氣的流量很少的情況下,在一定的空氣剩余率的范圍內(nèi),存在燃燒不穩(wěn)定區(qū)域13A。在該燃燒不穩(wěn)定區(qū)域13A,燃燒室內(nèi)的火焰宛如斷斷續(xù)續(xù)那樣,在瞬間中斷,產(chǎn)生燃燒聲音。但是,在來自燃燒室的下方的空氣流量增加了的情況下,就不存在燃燒不穩(wěn)定區(qū)域13A。對于本實施方式的燃燒器的情況,通過在燃燒室的底壁上,開設有底部空氣噴出孔,且按照在與不穩(wěn)定區(qū)域13A錯開的區(qū)域進行燃燒的方式從底部供給空氣,實現(xiàn)更加穩(wěn)定的燃燒。
另外,雖然在本實施方式中,對分布器8為1個的情況進行了說明,但是,在將本發(fā)明用于大型的氫生成裝置的情況下,也可對應于燃燒量,采用多個分布器。另外,雖然在本實施方式中,對燃燒室9的開口部的形狀為圓形的情況進行了說明,但是,也可與燃燒筒等的形狀相匹配,采用開口部為多邊形、或橢圓形等的燃燒室。
由此,由于具有可實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒的本實施方式的燃燒器的燃料電池發(fā)電裝置的氫生成裝置即使在發(fā)電負荷變化的情況下,仍可穩(wěn)定地生成氫,所以可實現(xiàn)燃料電池發(fā)電機的穩(wěn)定運行。
此外,由于燃燒室9的形狀只要包括錐狀部就能獲得與本發(fā)明相同的效果,所以如圖14所示的那樣,利用將圓筒部分N和錐狀部分O組合后的結構,也可獲得具有穩(wěn)定燃燒性能的燃燒器。另外,燃燒室9的錐狀部不必限于直線,即使如圖15所示的那樣由曲面來形成的情況,也獲得與本發(fā)明相同的效果。
還有,雖然在本實施方式中,分布器8的氣體噴出孔的數(shù)量在上排噴出孔14和下排噴出孔15的2排,分別各為8個,但是該噴出孔的數(shù)量和排數(shù)可根據(jù)分布器的尺寸等而適當?shù)卮_定。在如本實施方式那樣,將噴出孔設置成多排的情況,也可使各排的孔的位置對齊,還可使它們相互錯開,以便促進燃燒氣體與空氣的混合。
另外,雖然沒有必要將設置于分布器8上的全部氣體噴出孔與設置于燃燒室9上的空氣噴出孔基本相對配置,但是為了更進一步地促進燃燒氣體與空氣的混合,也可采用全部的氣體噴出孔與空氣噴出孔基本相對配置的結構。同樣,雖然沒有必要將設置于燃燒室9的全部底部空氣噴出孔按照從該底部空氣噴出孔噴出的燃燒用空氣的噴流方向與從氣體噴出孔噴出的燃燒氣體的噴流方向相交叉的方式來配置,但是那樣的配置也是可以的。
(第2實施方式)本發(fā)明的第2實施方式的燃燒器具有如下的結構,該結構為不將都市燃氣與排放氣體混合,將它們分別從分布器,供給到燃燒室的內(nèi)部。
圖16為表示本發(fā)明的第2實施方式的燃燒器的結構的剖視圖。如圖16所示的那樣,在分布器22上,形成有用于將從配管25供給的都市燃氣6噴出到燃燒室9內(nèi)的第1氣體噴出孔23和用于將從配管26供給的排放氣體7同樣噴出的第2氣體噴出孔24。此處,與第2氣體噴出孔23相比,該第2氣體噴出孔24配置在火焰放出側(cè)。通過這樣的結構,都市燃氣6與排放氣體7不混合在一起而是各自單獨地被供應到燃燒室9內(nèi)。另外,對于本實施方式的燃燒器的其它的結構來說,與第1實施方式的情況相同的,采用同一標號并省略說明。
在第1實施方式中,雖然是將都市燃氣6與排放氣體7混合而供給分布器8,但是,由于排放氣體7的供給量隨著燃料電池發(fā)電裝置的電力負荷而變化,故都市燃氣6的供給量變化。具體來說,比如排放氣體7的供給量減少了的情況,在圖3所示的實施方式1的結構中,分布器8和氣體噴出孔14、15的壓力降低,都市燃氣供給泵(圖中未示出)按照其本身的輸出壓力-流量特性而增加都市燃氣6的流量。反之,在排放氣體7的供給量增加的情況,都市燃氣供給泵減少都市燃氣6的供給量。在排放氣體7的流量變化緩慢的情況,雖然可按照檢測其流量并調(diào)節(jié)供給泵的流量的方式進行控制,但是,在排放氣體7的流量變化急劇的情況,具有上述那樣都市燃氣6的流量瞬時變化并不能跟上該變化的危險。即使象這樣發(fā)生都市燃氣6的流量變化,第1實施方式的燃燒器仍可穩(wěn)定地連續(xù)燃燒,但是根據(jù)情況,會有臨時發(fā)生燃燒噪音,或排出氣體中的一氧化碳濃度上升的事情。
于是,在本實施方式中,通過將都市燃氣6與排放氣體7分別供向燃燒室9,就解決了這樣的課題。另外,采用下述方案,在該方案中,在燃燒室17的內(nèi)部,相對于包含氫的排放氣體7,通過將都市燃氣6朝向上游側(cè)供給,形成從第1氣體噴出孔23噴出的都市燃氣27的噴流必須橫切氫的火焰P的結構,從而都市燃氣必然會著火燃燒。由此,即使在都市燃氣的流量瞬間減小到幾乎停止的情況下,仍可防止在未燒盡而自滅和未燃燒的狀態(tài)下而被排出等情況。
(第3實施方式)本發(fā)明的第3實施方式的燃燒器形成可進行點火和火焰的檢測的結構。
圖17為表示本發(fā)明的第3實施方式的燃燒器的結構的剖視圖。如圖17所示那樣,具有點火用電極和火焰檢測用電極這兩種功能的桿狀電極28插過分布器8內(nèi)。該電極28的一端突出到燃燒室9的內(nèi)部,另外,并向燃燒室9的側(cè)壁一側(cè)彎曲。在圖17中,雖然也一并示出如第1實施方式中所述的氣流較慢時產(chǎn)生的火焰F的位置和氣體流較快時產(chǎn)生的火焰G的位置,但是,電極28的一端調(diào)整成配置在火焰F的位置與火焰G的位置重合的空間內(nèi)。
另一方面,電極28的另一端延伸到分布器8的外部,通過切換開關32,借助導線與火焰點火用高電壓電源29連接,通過切換開關33,借助導線與火焰檢測用電源30和火焰檢測器31連接。另外,火焰點火用高電壓電源29和火焰檢測器31通過導線,與燃燒器9的凸緣部17連接。
此外,對本實施方式的燃燒器的其它結構來說,因與第1實施方式的情況相同,故采用同一標號省略說明。
在具有如上所述那樣結構的本實施方式的燃燒器中,在起動燃料電池發(fā)電裝置過程的點火時,供給一定流量的都市燃氣6與燃燒用空氣10。在此場合,閉合切換開關32,打開切換開關33,利用火焰點火用高電壓電源29,在電極28與燃燒室9之間施加高電壓,發(fā)生放電。利用這種方式的放電雖然是在電極28的前端部與其附近的燃燒室9之間產(chǎn)生的,但是由于該部分是即使都市燃氣的流速小都市燃氣也燃燒而產(chǎn)生火焰F的部位,故容易著火。
接著,在燃料電池發(fā)電裝置運轉(zhuǎn)過程中檢測火焰的存在的情況是,打開切換開關32,閉合切換開關33,采用火焰檢測用電源30,在電極28和燃燒室9之間施加電壓,利用火焰檢測器31測定流過它們之間的電流量?;鹧鏅z測器31測定依賴于火焰中存在的各種電荷粒子的流動電流量,由于若火焰消失傳導性的電荷粒子就不存在,從而沒有電流流動,檢測出無火焰。另外,該火焰檢測方法由于在氫火焰中離子電流小,故檢測精度變差。由此,優(yōu)選火焰檢測電極的前端位于都市燃氣的火焰內(nèi)。由于上述第1現(xiàn)有技術中燃燒室為圓筒形,根據(jù)都市燃氣流量的大小,其火焰的位置有較大不同,于是,在火焰偏離火焰檢測電極的檢測部的位置的情況下,即使正在著火,仍無法對該火焰進行充分地檢測。但是,在本發(fā)明的燃燒器中,由于氣體流速較大時的火焰G與氣體流速較小時的火焰F這兩者的位置比較近,所以如圖所示的那樣,通過將電極28的前端配置于兩者的火焰共存的位置,即使在都市燃氣的流速變化的情況下,也可一直檢測出火焰。
如果使用如本發(fā)明這樣的燃燒器,利用簡單的結構就可可靠地進行火焰的檢測,從而可安全地使燃料電池發(fā)電機運轉(zhuǎn)。
雖然在如上所述的本實施方式中,1個電極具有點火用電極和火焰檢測用電極的功能,但是,顯然也可采用設置具有相應功能的2個電極的結構。
另外,根據(jù)氫生成裝置的尺寸、燃燒室的容積等,通過適當?shù)貙⑸鲜龅膶嵤┓绞街械膸讉€組合在一起,可實現(xiàn)各種氫生成裝置用燃燒器。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器,可利用1個燃燒器使燃料氣體和排放氣體燃燒,另外,即使在燃燒量隨著燃料電池發(fā)電裝置的發(fā)電負荷而變化的情況下,火焰也不熄滅,從而可實現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒。
另外,即使在燃燒量變化的情況下,仍可抑制燃燒噪音的發(fā)生以及氮氧化物和一氧化碳的生成。
此外,由于若采用本發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器,可大幅度地提高火焰檢測的精度,所以能夠獲得安全的氫生成裝置用燃燒器、具有了該燃燒器的氫生成裝置和燃料電池發(fā)電裝置等,因此本發(fā)明獲得優(yōu)良的效果。
權利要求
1.一種氫生成裝置用燃燒器,該氫生成裝置用燃燒器包括燃燒室,該燃燒室沿著火焰放出方向而擴大形成錐狀;分布器,該分布器沿著火焰放出方向突出設置在所述燃燒室內(nèi),將包含至少由碳和氫構成的化合物的燃料氣體和從燃料電池排出的排放氣體,供給所述燃燒室,在所述燃燒室上,形成有用于使燃燒用空氣噴出到該燃燒室內(nèi)的多個燃燒用空氣噴出孔,在所述分布器上,形成有用于使所述燃料氣體和所述排放氣體噴出到所述燃燒室內(nèi)的多個氣體噴出孔,所述燃燒用空氣噴出孔的至少一部分與所述氣體噴出孔的至少一部分配置成燃燒用空氣的噴流與所述燃料氣體以及所述排放氣體的噴流相碰撞。
2.根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于配置成所述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔和氣體噴出孔,從火焰放出方向看,設置于基本同一條線上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于配置成所述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔形成于作為所述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于配置成所述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔基本垂直地貫通形成在作為所述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上,配置成所述碰撞方式的氣體噴出孔基本垂直地貫通形成在所述分布器上。
5.根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于配置成所述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔形成于所述燃燒室的底壁上。
6.根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于配置成所述碰撞方式的燃燒用空氣噴出孔形成于作為所述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上和燃燒室的底壁上。
7.一種氫生成裝置用燃燒器,該氫生成裝置用燃燒器包括燃燒室,該燃燒室沿著火焰放出方向而擴大形成錐狀;分布器,該分布器沿著火焰放出方向突出設置在所述燃燒室內(nèi),并將燃料氣體和從燃料電池排出的排放氣體,供給所述燃燒室,其特征在于在作為所述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上,形成有用于使燃燒用空氣噴出到該燃燒室內(nèi)的多個燃燒用空氣噴出孔,在所述分布器上,形成有用于使所述燃料氣體和所述排放氣體噴出到所述燃燒室內(nèi)的多個氣體噴出孔,所述燃燒用空氣噴出孔中的至少一部分與所述氣體噴出孔中的至少一部分基本相對配置。
8.根據(jù)權利要求7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述基本相對配置的燃燒用空氣噴出孔基本垂直地貫通形成在作為所述燃燒室的錐狀部的側(cè)壁上,所述基本相對配置的氣體噴出孔基本垂直地貫通形成在所述分布器上。
9.根據(jù)權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述燃燒室的錐角在10°以上90°以下。
1O.根據(jù)權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述燃燒用空氣噴出孔按照向所述燃燒室內(nèi)部噴出的燃燒用空氣的量,相比于所述燃燒室的上游側(cè),在下游側(cè)大的方式形成。
11.根據(jù)權利要求10所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述燃燒用空氣噴出孔的孔密度是,相比于所述燃燒室的上游側(cè),在下游側(cè)大。
12.根據(jù)權利要求10所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述燃燒用空氣噴出孔的孔徑是,相比于所述燃燒室的上游側(cè),在下游側(cè)大。
13.根據(jù)權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述氣體噴出孔由噴出所述燃料氣體用的第1氣體噴出孔和噴出所述排放氣體用的第2氣體噴出孔構成,所述第2氣體噴出孔相對于所述第1氣體噴出孔,配置于所述燃燒室的下游側(cè)。
14.根據(jù)權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述燃燒室是通過對板材進行壓力加工或拉深加工的方式形成的。
15.根據(jù)權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述燃燒室呈筒狀,具有沿徑向延伸的凸緣部,沿該凸緣部的圓周方向,形成有折回部。
16.根據(jù)權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于還包括設置于所述燃燒室內(nèi)的電極,連接于所述電極的火焰檢測電路。
17.根據(jù)權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于還包括設置于所述燃燒室內(nèi)的電極,連接于所述電極的火焰點火電路。
18.根據(jù)權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于還包括設置于所述燃燒室內(nèi)的電極,連接于所述電極的火焰檢測電路和火焰點火電路,可在所述電極和火焰檢測電路的連接與所述電極和火焰點火電路的連接之間進行切換的切換電路。
19.根據(jù)權利要求18所述的氫生成裝置用燃燒器,其特征在于所述電極按照從分布器的中心部向所述火焰放出方向突出的方式設置。
20.一種氫生成裝置,該氫生成裝置包括改性器,該改性器利用含有至少由碳和氫構成的化合物的原料、通過改性反應、生成包含氫的改性氣體,權利要求1或7所述的氫生成裝置用燃燒器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有優(yōu)良的燃燒穩(wěn)定性且可以較低成本實現(xiàn)的氫生成裝置用燃燒器以及具有該氫生成裝置用燃燒器的氫生成裝置。本發(fā)明的氫生成裝置用燃燒器(5)包括沿著火焰放出方向擴大而形成錐狀的燃燒室(9)、具有用于對著該燃燒室(9)而使都市燃氣(6)和排放氣體(7)噴出的上排氣體噴出孔(14)的分布器(8)。在作為錐狀部的燃燒室(9)的側(cè)壁上,形成有用于使燃燒用空氣噴出到燃燒室(9)內(nèi)的空氣噴出孔(18),該空氣噴出孔(18)配置在與分布器(8)所有的上排氣體噴出孔(14)基本相對的位置。
文檔編號F23D14/00GK1430302SQ02159649
公開日2003年7月16日 申請日期2002年12月24日 優(yōu)先權日2001年12月25日
發(fā)明者向井裕二, 前西晃, 麻生智倫, 吉田豐 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社