[发明专利]紧凑型燃料处理器

权利要求书

1.一种燃料处理器，用于从燃料流和氧化剂流产生含氢产物流，所述燃 料处理器包括燃料入口、氧化剂入口、产物出口和盛装反应腔的外壳体，其 中所述燃料处理器还包括：

（a）混合管，其被流体连接以接收来自所述氧化剂入口的所述氧化剂 流和来自所述燃料入口的所述燃料流，用于形成组合反应物流且将所述组合 反应物流大致轴向地导向进入所述反应腔中；

且其中所述反应腔还包括：

（i）转向腔；和

（ii）转向壁，位于所述转向腔的一个端部处，所述转向壁的形状设定 为将所述组合反应物流重定向为从中心轴线向外且然后基本上沿相反方向 返回穿过所述转向腔，以使得在所述转向腔内重定向的流环绕且接触沿相反 方向基本上轴向地流动的所述组合反应物流；

且其中在所述燃料处理器的运行过程中，所述转向腔和所述转向壁形状 设定为在相反的反应物流之间建立低速区域，以稳定所述燃料处理器中的火 焰的位置；

且其中所述组合反应物流从与碰撞的流纵向地对齐的中心点轴向地向 外扩张，而在转向腔中没有分开该组合反应物流的结构。

2.如权利要求1所述的燃料处理器，其中在所述燃料处理器的运行过程 中，所述转向腔和所述转向壁形状设定为在所述低速区域中形成涡流。

3.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述转向腔没有流动分隔结构 和流动阻挡结构。

4.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述转向腔不包含用于促进所 述燃料和氧化剂流的转换的催化剂。

5.如权利要求4所述的燃料处理器，其中所述燃料处理器是非催化的合 成气发生器。

6.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述氧化剂入口被流体连接， 以接收来自内燃机的排出气体。

7.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述转向腔的直径是所述混合 管的出口的直径的3-7倍。

8.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述转向腔的直径是所述混合 管的出口的直径的5倍。

9.如权利要求1所述的燃料处理器，其中从所述转向壁的平均平面到所 述混合管的出口的距离是所述混合管的出口的直径的4-11倍。

10.如权利要求1所述的燃料处理器，其中从所述转向壁的平均平面到 所述混合管的出口的距离是所述混合管的出口的直径的7-8倍。

11.如权利要求1所述的燃料处理器，还包括位于所述混合管上游的临 界流动文氏管。

12.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述反应腔还包括环绕所述 混合管的环形部，位于所述转向腔的下游。

13.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述反应腔包括环绕所述混 合管的环形颗粒过滤器，位于所述转向腔的下游。

14.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述转向壁的形状具有中间 峰顶，该峰顶朝向所述混合管突出且与所述混合管的轴线对齐。

15.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述转向壁包括半喇叭环面、 半圆环环面、半圆锥环面、半球形和盘状结构中的一种。

16.如权利要求1所述的燃料处理器，还包括多于一层的热绝缘件，其 中每个层都具有不同的热绝缘性能。

17.如权利要求1所述的燃料处理器，其中所述反应腔由一热绝缘层形 成。

18.如权利要求17所述的燃料处理器，其中所述热绝缘层被真空成形。

19.如权利要求1所述的燃料处理器，还包括同心套式的热交换器，该 热交换器包括内腔，该内腔被流体连接以接收来自所述氧化剂入口的氧化剂 流且把氧化剂流朝向所述混合管导向，且包括环绕的外环形腔，该外环形腔 流被流体连接以接收来自所述反应腔的产物流且把该产物流朝向所述产物 出口导向。