[发明专利]燃料处理装置

说明书

本发明涉及燃料处理装置，本发明可包括装置主体；燃料重整部，配置于上述装置主体的中心侧；加热部，以对上述燃料重整部进行加热的方式配置于上述装置主体的上侧；CO重整反应部，与上述燃料重整部相连接，配置于上述装置主体的下侧；以及邻近反应部，与上述CO重整反应部相连接，配置于上述装置主体的上侧，本发明具有如下的效果，即，通过最优的配置改善热传递及冷却效率，稳定地进行重整反应及CO去除反应，有利于装置的小型化。

技术领域

本发明涉及燃料处理装置，更详细地，涉及如下的燃料处理装置，即，通过最优的配置改善热传递及冷却效率，稳定地进行重整反应及CO去除反应，有利于装置的小型化。

背景技术

通常，用于燃料电池系统的燃料处理装置可包括重整器(reformer)、CO重整器(COshift converter)及CO清除器(remover)。

重整器通过使甲烷等的燃料气与水蒸气进行反应并通过借助燃烧器的吸热反应生成氢。其中，在重整器中生成的氢中通常包含一氧化碳。

若直接向燃料电池系统供给在这种包含一氧化碳的氢，则在燃料电池内部发生因反应催化剂而中毒的现象，从而可降低燃料电池的性能。

因此，在向燃料电池系统供给所生成的氢之前需要去除一氧化碳，在此情况下，将会使用CO重整器及CO清除器。

在CO重整器中，使一氧化碳与水蒸气进行反应来将一氧化碳变换为二氧化碳并追加生成氢。在经过CO重整器的期间，在氢内所含有的一氧化碳从10％～15％减少至1％以下。

经过CO重整器的氢再次向CO清除器流入，通过对于一氧化碳的选择氧化反应将一氧化碳变换为二氧化碳，通常减少至10ppm以下。

如上所述，去除CO的燃料气向燃料电池堆栈的燃料极(anode)供给，向空气极(cathode)供给空气(氧)，以电解质膜为介质进行电化学反应来生成电流并附加产生水和热量。

所生成的电流通过集电体(current collector)集电，在变流器(inverter)中转换成交流来向负荷供给，所产生的热量通过热交换器以热水储存并用作开水及供热。

当前，燃料电池的使用范围逐渐增加，在先进国家当中持续争取用于燃料电池的改良及效率提高的投资。

韩国也将燃料电池看做未来环保能源并积极进行投资。

由此，在相关技术领域中，持续摸索用于有效地生成作为燃料电池的主原料的的氢的燃料处理装置性能改善。持续进行着用于实现装置的进一步小型化，通过在装置内部配置的重整器、CO重整器及CO清除器之间的排气废热回收的热效率提高及通过相互之间的热传递的冷却能力提高的研究。

发明内容

技术问题

本发明为了解决如上所述的相关技术领域的问题而提出，本发明的目的在于，提供如下的燃料处理装置，即，通过最优的配置改善热传递及冷却效率，稳定地进行重整反应及CO去除反应，有利于装置的小型化。

技术方案

用于实现上述目的的本发明涉及燃料处理装置，本发明可包括：装置主体；燃料重整部，配置于上述装置主体的中心侧；加热部，以对上述燃料重整部进行加热的方式配置于上述装置主体的上侧；CO重整反应部，与上述燃料重整部相连接，配置于上述装置主体的下侧；以及邻近反应部，与上述CO重整反应部相连接，配置于上述装置主体的上侧。

并且，在本发明的实施例中，上述燃料重整部可包括：燃料气流入口，与上述装置主体的下端相连接；第一流路，与上述燃料气流入口相连接，以使所流入的燃料气向上方移动的方式配置于上述装置主体的内部；重整催化剂层，与上述第一流路相连接，配置于上述装置主体的内部中心侧；以及第二流路，与上述重整催化剂层相连接，配置于上述第一流路的内侧，使经过重整催化反应的燃料气向下方移动。