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公開番号2025132594
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030265
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】水素生成装置において所望の位置の温度を正確に検出するための技術を提供する。
【解決手段】水素生成装置100は、外筒103と、外筒103の内部に配置され、原料ガス及び水から水素含有ガスを生成する改質部112と、先端部が外筒103の外表面103bに接するように配置された温度センサ121と、外筒103の外部に配置され、温度センサ121の先端部121aと外筒103の外表面103bとの接触状態が維持されるように温度センサ121の伸縮を吸収する吸収部128と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
容器と、
前記容器の内部に配置され、原料ガス及び水から水素含有ガスを生成する改質部と、
先端部が前記容器の外表面に接するように配置された温度センサと、
前記容器の外部に配置され、前記温度センサの前記先端部と前記容器の前記外表面との接触状態が維持されるように前記温度センサの伸縮を吸収する吸収部と、
を備えた、水素生成装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記容器を覆う断熱部材をさらに備え、
前記温度センサが前記先端部を含む棒状の本体部を含み、
前記断熱部材に設けられた貫通孔を通じて前記温度センサの前記本体部が前記容器の前記外表面に達しており、
前記吸収部が前記貫通孔の外側に配置されている、
請求項１に記載の水素生成装置。
【請求項３】
前記断熱部材は、前記貫通孔に連通する凹部を含み、
前記凹部に前記吸収部が配置され、
前記吸収部の一部が前記凹部の外側において前記断熱部材に固定されている、
請求項２に記載の水素生成装置。
【請求項４】
前記断熱部材に固定された前記吸収部の一部が、前記凹部に隣接する前記断熱部材の表面に固定されたフランジを含む、
請求項３に記載の水素生成装置。
【請求項５】
前記吸収部は、前記容器の前記外表面に向かう方向の荷重を前記温度センサに継続的に付与する弾性体を含む、
請求項１に記載の水素生成装置。
【請求項６】
前記温度センサは、前記先端部を含む棒状の本体部と、前記本体部に固定されたフランジとを含み、
前記弾性体が前記フランジに前記荷重を付与する、
請求項５に記載の水素生成装置。
【請求項７】
前記吸収部が樹脂製のバネを含む、
請求項１に記載の水素生成装置。
【請求項８】
前記吸収部が金属製のバネを含む、
請求項１に記載の水素生成装置。
【請求項９】
前記容器の内部に配置された加熱部をさらに備え、
前記容器は、前記加熱部を囲む筒状の隔壁と、前記隔壁を囲む内筒と、前記内筒を囲む外筒とを含み、
前記隔壁と前記内筒との間の空間に改質部が位置しており、
前記改質部に向かい合う位置において、前記容器の前記外表面である前記外筒の外表面に前記温度センサの前記先端部が接している、
請求項１に記載の水素生成装置。
【請求項１０】
前記容器の内部に配置された加熱部をさらに備え、
前記容器は、前記加熱部を囲む筒状の隔壁と、前記隔壁を囲む内筒と、前記内筒を囲む外筒とを含み、
前記隔壁、前記内筒及び前記外筒の中心軸が互いに一致しており、
前記中心軸と重複する位置において、前記容器の前記外表面である前記外筒の外表面に前記温度センサの前記先端部が接している、
請求項１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 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は水素製造装置を開示する。この水素製造装置は、外筒の底部に設けられた収容部と、収容部に改質部の温度を検出するための温度センサを収容することで構成された改質温度測定部と、温度センサを固定するために収容部のフランジ部を固定する蓋板と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１７６３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、水素生成装置において所望の位置の温度を正確に検出するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、
容器と、
前記容器の内部に配置され、原料ガス及び水から水素含有ガスを生成する改質部と、
先端部が前記容器の外表面に接するように配置された温度センサと、
前記容器の外部に配置され、前記温度センサの前記先端部と前記容器の前記外表面との接触状態が維持されるように前記温度センサの伸縮を吸収する吸収部と、
を備えた、水素生成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、水素生成装置において改質部の温度を正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施の形態１の水素生成装置の縦断面図
図１の部分拡大図
実施の形態１の水素生成装置の外筒の底部の平面図
熱変化による温度センサの伸縮を説明するための第１の図
熱変化による温度センサの伸縮を説明するための第２の図
熱変化による温度センサの伸縮を説明するための第３の図
熱変化による温度センサの伸縮を説明するための第４の図
実施の形態２の水素生成装置の縦断面図
実施の形態２の水素生成装置の外筒の底部の平面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（本開示の基礎となった知見等）
水蒸気改質に必要な温度は高温であるため、水素生成装置の容器の表面も高温である。そのため、温度センサを容器の表面に直接固定すると、容器から温度センサに熱が伝わって温度センサが伸びる。水素生成装置の運転を止めると、温度センサは収縮する。温度センサが伸縮するので、温度センサと容器の表面との接触状態を維持することが難しい。このことは、温度を正確に検出することを困難にする。
【０００９】
従来技術（特許文献１）では、水素生成装置の外筒の底部に管を設置し、その管に温度センサを挿入し、温度センサにより改質部の温度を検出して水素生成装置の制御を行っていた。しかし、管の寸法公差及び温度センサの寸法公差が原因となり、温度センサの先端部の位置が製品ごとにバラつき、検出温度に差が生じる可能性があった。
【００１０】
このような知見に基づき、本発明者らは、本開示の主題を構成するに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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