一种由燃料源（２９）产生氢气（３９）的燃料处理器（１５）。所述燃料处理器（１５）包括重整器（３２）和燃烧器（３０）。所述重整器（３２）包括用于产生所述氢气（３９）的催化剂。大容积重整器室增加了用于所述重整器（３２）中的催化剂的量且因此增加了对于给定燃料处理器尺寸产生的氢气。所述燃烧器（３０）将热量提供给所述重整器（３２）。一个或多个燃烧器可在多条边上围绕所述重整器以增加传热。杜瓦容器（１５０）可用以进一步增加对所述燃料处理器（１５）的热管理且增加燃烧器效率。杜瓦容器（１５０）包括在所述燃烧器（３０）接收入口空气（３１）之前接收所述空气（３１）的一个或多个杜瓦容器室。使用由所述燃烧器（３０）产生的热量在所述杜瓦容器（１５０）室中对所述空气（３１）进行预热。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃料电池技术。具体而言，本专利技术涉及产生氢气且适用于便携应用情况中的燃料处理器。
技术介绍
燃料电池电化学地结合氢气和氧气以产生电。环境空气易于供应氧气。然而，氢气的提供需要实用的供应装置。气态氢具有低能量密度，由此降低了作为便携式燃料的可操作性。具有适当能量密度的液态氢必须在极低的温度和高压条件下进行储存，这使得液态氢的储存和运输很麻烦。重整氢气供应装置通过对燃料源进行处理以产生氢气。燃料源用作氢气载体。目前可得的烃燃料源包括甲醇、乙醇、汽油、丙烷和天然气。液态烃燃料源提供了高能量密度和易于储存和输运的能力。燃料处理器对烃燃料进行重整以产生氢气。燃料电池的发展迄今已集中于大规模应用情况如用于电源备用设备的工业尺寸的发电机。消费电子产品和其它便携式电源应用当前依赖于锂离子电池和类似的电池技术。用于便携应用情况如电子装置的燃料处理器是所希望的但在商业上还无法获得。此外，减少燃料处理器尺寸或增加燃料处理器效率的技术将是高度有益的。
技术实现思路
本方面涉及一种由燃料源产生氢气的燃料处理器。所述燃料处理器包括重整器和燃烧器。所述重整器包括有利于由所述燃料源产生氢气的催化剂。提供增加了可用于重整器中的催化剂的量且增加了对于给定燃料处理器尺寸的氢气输出的大容积重整器室设计。所述燃烧器将热量提供给所述重整器。一个或多个燃烧器可被构造以在多条边上围绕重整器从而增加向所述重整器进行的热传递。还描述了通过减少热损失且增加燃烧器效率而改进燃料处理器的热管理的杜瓦容器(dewar)。杜瓦容器包括在反应器接收入口过程气体或液体之前接收它们的一个或多个杜瓦容器室。所述杜瓦容器被布置以使得通过所述杜瓦容器室的入口过程气体或液体在热量逸出所述燃料处理器之前截断所述燃烧器中产生的热量。使入口过程气体或液体以这种方式通过杜瓦容器室执行了三种功能a)在燃烧器中产生的热量到达所述燃料处理器外部之前主动冷却并消散热量，和b)在空气由所述燃烧器接收之前加热空气，和c)吸收热量和使热量再循环回入燃烧器内以增加燃烧器的效率。当所述燃烧器依靠催化燃烧产生热量时，所述燃烧器中产生的热量根据所述过程气体或液体的温度使所述燃烧器中的冷却过程气体变暖。这从所述重整器中窃取了热量、减少了燃烧器的加热效率且通常导致更大量地消耗所述燃料源。所述杜瓦容器因此在引入过程气体或液体到达燃烧器之前对其进行预热以使得所述燃烧器使更少的热量到达所述过程气体或液体，所述热量要不然将传递至所述重整器。在一个方面中，本专利技术涉及一种用于由燃料源产生氢气的燃料处理器。所述燃料处理器包括被构造以接收所述燃料源、被构造以输出氢气且包括有利于产生氢气的催化剂的重整器。所述燃料处理器还包括被构造以在所述重整器接收所述燃料源之前加热所述燃料源的煮沸器。所述燃料处理器进一步包括被构造以将热量提供给所述重整器且环状地设置在所述重整器周围的至少一个燃烧器。所述燃料处理器还可包括加热所述燃烧器的供给液体燃料的煮沸器。在另一个方面中，本专利技术涉及一种用于由燃料源产生氢气的燃料处理器。所述燃料处理器包括被构造以接收所述燃料源、被构造以输出氢气且包括有利于产生氢气的催化剂的重整器。所述重整器还包括具有大于约0.1立方厘米且小于约50立方厘米的容积的重整器室且特征在于横截面宽度和大于三分之一所述横截面宽度的横截面高度。所述燃料处理器还包括被构造以在所述重整器接收所述燃料源之前加热所述燃料源的煮沸器。所述燃料处理器进一步包括被构造以将热量提供给所述重整器的至少一个燃烧器。在又一个方面中，本专利技术涉及一种用于由燃料源产生氢气的燃料处理器。所述燃料处理器包括被构造以接收所述氢燃料源、被构造以输出氢气且包括有利于产生氢气的催化剂的重整器。所述燃料处理器还包括被构造以将热量提供给所述重整器的燃烧器。所述燃料处理器进一步包括至少部分地包含所述重整器和所述燃烧器且包括形成被构造以在所述燃烧器接收入口过程气体或液体之前接收所述入口过程气体或液体的杜瓦容器室的一组杜瓦容器壁。所述燃料处理器附加地包括壳体，所述壳体包括至少部分地包含所述杜瓦容器且为所述重整器和所述燃烧器提供外部机械保护的一组壳壁。在再一个方面中，本专利技术涉及一种用于管理燃料处理器中的热量的方法。所述燃料处理器包括燃烧器、重整器和至少部分地包含所述燃烧器的杜瓦容器。所述方法包括在所述燃烧器中产生热量。所述方法还包括使入口过程气体或液体通过杜瓦容器室。所述方法进一步包括使用所述燃烧器中产生的热量加热所述杜瓦容器室中的所述入口过程气体或液体。在另一个方面中，本专利技术涉及一种用于在燃料处理器中产生氢气的方法。所述燃料处理器包括燃烧器、重整器和至少部分地包含所述燃烧器和所述重整器的杜瓦容器。所述方法包括在所述燃烧器中产生热量。所述方法还包括使入口过程气体或液体通过杜瓦容器室。所述方法进一步包括使用所述燃烧器中产生的热量加热所述杜瓦容器室中的所述入口过程气体或液体。所述方法附加地包括在所述入口过程气体或液体已经在所述杜瓦容器室中受热之后将其供应至所述燃烧器。所述方法还包括将所述燃烧器中产生的热量传递至所述重整器。所述方法进一步包括对燃料源进行重整以产生氢气。在一个方面中，本专利技术涉及一种用于由燃料源产生氢气的燃料处理器。所述燃料处理器包括重整器，所述重整器包括设置在第一基板中的一组重整器通道。所述重整器还包括有利于由所述燃料源产生氢气的重整器催化剂。所述燃料处理器进一步包括煮沸器，所述煮沸器包括设置在第二基板中的一组通道且被构造以在所述重整器接收所述重整器之前加热所述燃料源。所述燃料处理器还包括被构造以将热量提供给所述重整器且被构造以将热量提供给所述煮沸器的燃烧器。所述燃料处理器附加地包括被构造以通过施加穿过一部分所述第一基板和一部分所述第二基板的柔顺紧固力以保持所述重整器和所述煮沸器在所述燃料处理器内的位置的坞部。在另一个方面中，本专利技术涉及一种用于由燃料源产生氢气的燃料处理器。所述燃料处理器包括重整器，所述重整器包括设置在第一基板中的一组重整器通道。所述重整器还包括有利于由所述燃料源产生氢气的重整器催化剂。所述燃料处理器进一步包括煮沸器，所述煮沸器包括设置在第二基板中的一组通道且被构造以在所述重整器接收所述燃料源之前加热所述燃料源。所述燃料处理器还包括催化燃烧器，所述催化燃烧器包括有利于使用所述燃料源产生热量的催化剂、被构造以将热量提供给所述第一基板和所述第二基板且包括设置在所述第一基板和所述第二基板中的一个中的一组通道。在又一个方面中，本专利技术涉及一种用于由燃料源产生氢气的燃料处理器。所述燃料处理器包括重整器，所述重整器包括设置在第一基板中的一组重整器通道。所述重整器还包括有利于由所述燃料源产生氢气的重整器催化剂。所述燃料处理器进一步包括被构造以将热量提供给所述重整器的燃烧器。所述燃料处理器还包括包含所述重整器和所述燃烧器的杜瓦容器且包括形成被构造以在所述重整器接收所述燃料源或氧气之前接收所述燃料源或氧气的杜瓦容器室的一组杜瓦容器壁。在本专利技术的下列描述和相关附图中将对本专利技术的这些以及其它特征和优点进行描述。附图说明图1A示出了根据本专利技术的一个实施例的用于产生电能的燃料电池系统；图1B示出了根据本专利技术的一个具体实施例的图1A所示的燃料电池系统的示意操作；图1C示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于由燃料源产生氢气的燃料处理器，所述燃料处理器包括：被构造以接收所述燃料源、被构造以输出氢气且包括有利于产生氢气的催化剂的重整器；被构造以在所述重整器接收所述燃料源之前加热所述燃料源的煮沸器；和被构造以将热量提供给所述重整器且环状设置在所述重整器周围的至少一个燃烧器。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：IW凯，A索莫吉瓦里，Q坎，
申请(专利权)人：超电池公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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