[发明专利]重整装置

说明书

技术领域

本发明涉及重整装置和燃料电池系统。

背景技术

作为重整装置的一种形式，如专利文献1所记载的，已经知道一种重整装置，该重整装置设置有其中进行燃料的燃烧部7、用于从燃烧部7中排出燃烧废气的废气流动通道10和布置在废气流动通道10的流路中的极限电流型氧传感器元件11。在该重整装置中，当传感器元件暴露于氧密度为5～10％的燃料废气中时，读取传感器输出(A)。如果传感器输出(A)在预定范围内，则可以将燃烧操作判断为在适当的氧密度范围内进行燃烧的正常燃料操作，而如果传感器输出(A)不在预定范围内，则可以将燃烧操作判断为在不同氧密度范围内进行燃烧的异常燃烧操作。由此，可以容易地检查燃烧状态。

此外，重整装置设置有与燃烧部7或燃料供给装置9并列设置的用于判断燃烧操作的发生或未发生的燃烧操作判断装置13。燃烧操作判断装置13基于来自安装在燃烧部7处的检测装置(未描述)如火焰检测装置等的燃烧信号或燃料供给装置9的燃料供给状态来检测燃烧操作状态，并且判断燃烧操作的发生或未发生。

作为一种火焰检测装置，如专利文献2所示，已知一种火焰检测装置，其中火焰检测装置103设置有在重整燃烧器100中的火焰检测杆，并且其以使得火焰能够检测的量供给含有氢气的燃料气体。

此外，作为另一种火焰检测装置，如专利文献3所示，已知一种火焰检测装置，该火焰检测装置设置有检测在燃烧部产生烃基气体火焰的第一火焰检测装置(火焰杆34)和用于检测在燃烧部产生混合物气体或烃基气体的火焰的第二火焰检测器(热电偶36)，并且所述火焰检测装置根据模式切换所述火焰检测装置。

此外，作为重整装置的另一种形式，如专利文献4所示，已知一种燃烧装置，该燃烧装置运行以通过空气供给装置17吸入室外空气，以在通过燃料供给装置18供给燃料的同时燃烧燃料，并通过废气流动通道5将燃烧废气排到室外，并且所述燃烧装置在废气流动通道5中设置有极限电流型氧传感器6，以通过串联连接直流电源7和输出检测装置8至极限电流型氧传感器6来形成闭合回路，使得可以响应于输出检测装置8的信号控制通过空气供给装置17吸入的吸入空气量。

专利文献1：未审的日本公开专利申请2004-198075

专利文献2：未审的日本公开专利申请2003-187848

专利文献3：未审的日本公开专利申请2004-210576

专利文献4：未审的日本公开专利申请5-164322

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在前述专利文献1中描述的重整装置中，关于燃烧部7的燃烧操作的发生或未发生的判断是基于来自火焰检测装置的输出或燃料供给装置9的燃料供给状态做出的，而未利用来自氧传感器元件11的输出。另一方面，在假设已经发生燃烧的条件下，使用来自氧传感器元件11的输出判断燃烧是否为正常燃烧操作或异常燃烧操作。也就是说，需要单独的检测装置(检测传感器)用于分别检测点燃和观察燃烧状态，从而导致所述装置的尺寸和成本增加。

此外，在将专利文献2中描述的火焰检测装置应用于专利文献1所述的重整装置的火焰检测装置的情况下，存在不能检测点燃/熄灭的风险，这是因为在专利文献2中的火焰杆型火焰检测装置中，在燃烧包含氢作为主要组成部分的气体(富氢气体)的情况下，作为检测目标的离子流很弱。

此外，在将专利文献3中描述的火焰检测装置应用于专利文献1所述的重整装置的火焰检测装置的情况下，专利文献3中的火焰检测装置可以可靠地检测点燃/熄灭，但是因为火焰检测器变得复杂，所以出现重整装置整体的尺寸和成本增加的问题。

此外，在专利文献4中，记载了可以基于来自极限电流型氧传感器6的输出控制吸入空气的量，但是没有记载可以检测点燃/熄灭的发生或未发生。

本发明用于解决上述各种问题，并且本发明的一个目的是在不增加重整装置的尺寸和成本的情况下在重整装置和燃料电池系统中更可靠地检测燃烧部的点燃。

解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明提供改进的重整装置，该重整装置包括用于由供给的重整燃料产生重整气体的重整部；用于利用供给的燃烧氧化剂气体燃烧供给的燃烧燃料以通过燃烧气体加热重整部的燃烧部；用于使得从燃烧部排放的燃烧气体流动的燃烧气体流动通道；设置在燃烧气体流动通道上用于检测燃烧气体流动通道中的氧密度的氧密度检测装置；和用于基于由氧密度检测装置检测的氧密度判断在正常运行中燃烧部的熄灭的控制器。